hysteresis
「hysteresis」の意味・「hysteresis」とは
「hysteresis」とは、物理学や工学の領域で使用される専門用語である。一般的には、ある系が外部からの影響に対して遅れて反応し、その影響が取り除かれた後も元の状態に戻らない現象を指す。例えば、磁石に磁場をかけたとき、磁場が取り除かれても磁石の磁性が残る現象などがこれに該当する。「hysteresis」の発音・読み方
「hysteresis」の発音は、IPA表記では/hɪstəˈriːsɪs/となる。IPAのカタカナ読みでは「ヒスタリーシス」となる。日本人が発音するカタカナ英語では「ヒステリシス」と読むのが一般的である。「hysteresis」の定義を英語で解説
「Hysteresis」 is a phenomenon in physical systems that occurs when the value of a physical property lags behind changes in the effect causing it. For example, when a magnetic field is applied to a ferromagnetic material such as iron, the material retains some magnetism after the field is removed. This is a typical example of hysteresis.「hysteresis」の類語
「Hysteresis」の類語としては、「lag」や「delay」がある。これらの単語も、ある現象が他の現象に対して遅れて反応することを表すが、「hysteresis」は特に物理的な現象に対して使われることが多い。「hysteresis」に関連する用語・表現
「Hysteresis」に関連する用語としては、「magnetic hysteresis」や「elastic hysteresis」がある。「Magnetic hysteresis」は磁性体が磁場に対して示すヒステリシス現象を、「elastic hysteresis」は弾性体が力に対して示すヒステリシス現象を指す。「hysteresis」の例文
1. The hysteresis of the material was measured using a specialized device.（その物質のヒステリシスは専用の装置を用いて測定された。） 2. Hysteresis can be observed in many physical systems.（多くの物理系でヒステリシス現象が観察される。） 3. The concept of hysteresis is important in the field of control engineering.（ヒステリシスの概念は制御工学の分野で重要である。） 4. Magnetic hysteresis is a key factor in the design of electric motors.（磁気ヒステリシスは電動機の設計における重要な要素である。） 5. The hysteresis loop gives information about the magnetic properties of a material.（ヒステリシスループは物質の磁気的性質についての情報を与える。） 6. The hysteresis effect can cause energy loss in certain systems.（ヒステリシス効果は特定のシステムでエネルギー損失を引き起こす可能性がある。） 7. The phenomenon of hysteresis is also observed in economic systems.（ヒステリシス現象は経済システムでも観察される。） 8. The hysteresis was reduced by optimizing the material properties.（物質の特性を最適化することでヒステリシスは減少した。） 9. The hysteresis characteristics of the sensor were investigated.（センサーのヒステリシス特性が調査された。） 10. The hysteresis behavior can be modeled mathematically.（ヒステリシス行動は数学的にモデル化することができる。）
ヒステリシス【hysteresis】
ヒステリシス（リニア）
ヒステリシス（履歴現象）
ヒステリシス
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/05/24 14:59 UTC 版)
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ヒステリシス（Hysteresis）とは、ある系の状態が、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。履歴現象、履歴効果とも呼ぶ。
概要
ヒステリシスとは、「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」とも言える。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
(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。
(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 + μH であり、横軸は H（磁場の強さ）である。透磁率μは B = μH 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
ヒステリシス
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2018/08/13 15:03 UTC 版)
「ストナー-ヴォールファールト模型」の記事における「ヒステリシス」の解説
ストナーとヴォールファールトは同一の磁性粒子がランダムな方向性を持って寄り集まった等方的な系のヒステリシス主曲線を計算した(図4)。0.5 < |h| < 1の範囲では不可逆な変化(一方向の矢印)が起こり、その他の場所では可逆な変化(双方向の矢印)がおこる。規格化された飽和残留磁化mrs と保磁力hc も図に示されている。図中央の曲線は初磁化曲線と呼ばれるもので、磁場をかける前に系が消磁されていた場合の振る舞いを表している。ただし消磁はそれぞれの磁性粒子が容易化軸に平行な2つの方向のどちらかを同じ確率で向くように行われたと仮定した。そのためこの曲線は主曲線の上側の分枝と下側の分枝の平均をとったような振る舞いをする。
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