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'''ヒステリシス''' (Hysteresis) とは、ある[[システム|系]]の状態が、現在加えられている力だけでなく、過去に加わった力に依存して変化すること。'''履歴効果'''とも呼ぶ。 == 概要 == ヒステリシスとは、別な言い方をすると、「加える力を最初の状態のときと同じに戻しても、状態が完全には戻らないこと」を指す。例えば、「[[弾性]]変形の限界を超えて伸縮したために[[塑性]]変形が加わった[[ばね]]」のような事例である。 ヒステリシスを持つ系では、系の状態を見ることにより過去に加えられた力をある程度推定することができる。このため、ヒステリシスは「[[記憶]]」と考えることができる。実際、下記の磁力によるヒステリシスを利用した[[記憶装置]]は、[[テープレコーダー]]をはじめとして極めて多い。 ''Hysteresis'' の語は[[ギリシア語|古典ギリシア語]]で 「不足・不備」を意味する ὑστέρησις ''hysterēsis'' から生まれた。この現象は[[:en:James Alfred Ewing|ジェームズ・ユーイング]]によって、1890年に定義・命名された。本来は ''Hysteresis'' の語のみで「ヒステリシスという現象」を意味するが、日本語では「ヒステリシス現象」と表記することも多い。また、「履歴現象」と表記する場合もある。 [[電磁石]]に[[交流電流]]を流したときの'''磁気ヒステリシス'''、[[誘電体]]に[[交流電圧]]を加えたときの'''誘導ヒステリシス'''などが知られている。ヒステリシスによる損失を'''[[ヒステリシス損]]'''と呼び、電気エネルギーが熱として失われる。その他に弾性ヒステリシスなどもある。 == 磁力のヒステリシス == [[Image:Hysteresiscurve.png|thumb|right|250px|ヒステリシス曲線:外部磁場(横)と磁化(縦)のグラフ。<br />(1) 原点(磁場 0、磁化 0)から、(2) 磁場をかけると磁化が飽和する。(3) 磁場を 0 にしても磁化が残留する。<br />(4) ある程度の逆向き磁場をかけると磁化 0 になり、(5) さらに磁場を強めると磁化は反対方向に飽和する。]] [[磁性体]]は[[磁場|磁界]]の中に置かれるとそれ自身が[[磁石]]になる。これを「[[磁化]]」と呼ぶ。磁界を強くしていくとどこまでも磁化されるわけではなく、ある一定値で飽和する。この値を「飽和磁化」と呼ぶ。その飽和している時点から、逆に磁界を弱くしていくと、磁化はなかなか弱くならず、逆方向の磁界のある値のところで磁化が 0 になる。この時の磁界の大きさを「保磁力」と呼ぶ。このように磁性体の磁化は、磁界を強くするときと弱くするときとでは別のルートを辿り、特徴的なループを描く曲線になる。この、磁場を逆方向も含め交互にかけた時の磁化曲線を「磁気ヒステリシス曲線」と呼ぶ。縦軸は[[磁束密度]] ''B'' = ''I'' + μ''H'' であり、横軸は ''H''([[磁場]]の強さ)である。[[透磁率]]は ''B'' = μ''H'' で定義されるので、ヒステリシス曲線の[[勾配]]が透磁率になる。 このヒステリシス・ループを一回描くごとに、そのループで閉じられた面積に相当する分だけの[[エネルギー]]が外部の磁界から磁性体に供給される。その磁気エネルギーは[[熱]]エネルギーに変換される。なお、この飽和磁化は温度が高くなると徐々に低下し、磁性体の元素組成に応じた一定温度で磁性体でなくなる。この温度を[[キュリー温度]]と呼ぶ。 == 関連項目 == * [[鉄損]] ** [[鉄損#ヒステリシス損|ヒステリシス損]] * [[しきい値]] * [[シュミットトリガ]] {{DEFAULTSORT:ひすてりしす}} [[Category:磁気]] [[Category:物理化学の現象]]
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