Histerese

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A histerese é a tendência de um sistema de conservar suas propriedades na ausência de um estímulo que as gerou, ou ainda, é a capacidade de preservar uma deformação efetuada por um estímulo. Podem-se encontrar diferentes manifestações desse fenômeno. A histerese mais popular ocorre em magnetismo[1], mas também pode ocorrer em diversas areas como mecânica clássica[2], trafego[3], biologia[4], epidemiologia[5] entre outras[6][7] . A palavra "histerese" deriva do grego antigo υστέρησις, que significa 'retardo', que foi cunhada por James Alfred Ewing em 1890.

Histerese magnética[editar | editar código-fonte]

Uma família de curvas de histerese medida com uma densidade de fluxo modulada sinusoidal com frequência de 50 Hz e campo magnético variável de 0,3 T a 1,7 T.

B = Campo magnético [T] ou [Wb/m²]
H = Intensidade de campo magnético [A/m] ou [A.e/m]
BR = Remanescência
HC = Coercividade

Quando o campo magnético B (tesla) aplicado num material ferromagnético for aumentado até a saturação e em seguida for diminuído, a densidade de fluxo não diminui tão rapidamente quanto o campo H. Dessa forma quando H chega a zero, ainda existe uma densidade de fluxo remanescente, Br. Para que B chegue a zero, é necessário aplicar um campo negativo, chamado de força coercitiva. Se H continuar aumentando no sentido negativo, o material é magnetizado com polaridade oposta. Desse modo, a magnetização inicialmente será fácil, até quando se aproxima da saturação, passando a ser difícil. A redução do campo novamente a zero deixa uma densidade de fluxo remanescente, -Br, e, para reduzir B a zero, deve-se aplicar uma força coercitiva no sentido positivo. Aumentando-se mais ainda o campo, o material fica novamente saturado, com a polaridade inicial.

Esse fenômeno que causa o atraso entre densidade de fluxo e campo magnético é chamado de histerese magnética, enquanto que o ciclo traçado pela curva de magnetização é chamado de ciclo de histerese.

Exemplo de histerese com metais[editar | editar código-fonte]

Quando o ferro não está magnetizado, seus domínios magnéticos estão dispostos de maneira desordenada e aleatória. Porém, ao aplicar uma força magnetizante, os domínios se alinham com o campo aplicado. Se invertemos o sentido do campo, os domínios também inverterão sua orientação. Num transformador, o campo magnético muda de sentido muitas vezes por segundo, de acordo com o sinal alternado aplicado. E o mesmo ocorre com os domínios do material do núcleo. Ao inverter sua orientação, os domínios precisam superar o atrito e a inércia. Ao fazer isso, dissipam uma certa quantidade de potência na forma de calor, que é chamada de perda por histerese.

Em determinados materiais, a perda por histerese é muito grande. O ferro doce é um exemplo. Já no aço, esse tipo de perda é menor. Por isso, alguns transformadores de grande potência utilizam um tipo de liga especial de ferro-silício, que apresenta uma perda por histerese reduzida. Esse tipo de problema também aumenta junto com a freqüência do sinal. Um transformador que apresenta baixa perda nas freqüências menores, pode ter uma grande perda por histerese ao ser usado com sinais de freqüências mais altas.

A histerese produz-se devido ao gasto de energia para inverter os dipolos durante uma mudança de campo magnético.

Eletrônica[editar | editar código-fonte]

Curva de histerese de um Disparador Schmitt

Histerese pode ser utilizada para filtrar sinais de forma que a saída reaja de maneira retardada à história desse sinal. Por exemplo, um termostato controlando um aquecedor pode acioná-lo quando a temperatura cai abaixo da temperatura de 'A' graus Celsius, mas só desligará quando a temperatura ultrapassar 'B' graus Celsius.

Um Disparador Schmitt é um circuito eletrônico simples que também exibe essa propriedade. Geralmente, uma quantidade de histerese é intencionalmente adicionada ao circuito eletrônico (ou algoritmo digital) para prevenir chaveamentos (troca de estados) rápidos.


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  1. Bertotti, Giorgio (1998-05-21). Hysteresis in Magnetism: For Physicists, Materials Scientists, and Engineers (em inglês) Academic Press [S.l.] ISBN 9780080534374. 
  2. «Exemplo de Histerese com um Sistema de Massa-Mola» (PDF). 
  3. Hu, Mao-Bin; Wen-Xu. (2007-03-02). "Phase transition and hysteresis in scale-free network traffic". Physical Review E 75 (3): 036102. DOI:10.1103/PhysRevE.75.036102.
  4. Noori, Hamid Reza. Hysteresis Phenomena in Biology - Springer [S.l.: s.n.] doi:10.1007/978-3-642-38218-5. 
  5. Chen, Li; Fakhteh. (2016-03-30). "Phase transitions and hysteresis of cooperative contagion processes". arXiv:1603.09082 [cond-mat, physics:physics, q-bio].
  6. Chakrabarti, Bikas K.; Muktish. (1999-04-01). "Dynamic transitions and hysteresis". Reviews of Modern Physics 71 (3): 847–859. DOI:10.1103/RevModPhys.71.847.
  7. Piquette, Jean C.; Elizabeth A.. (2002-06-01). "Generalization of a model of hysteresis for dynamical systems". The Journal of the Acoustical Society of America 111 (6): 2671–2674. ISSN 0001-4966. PMID 12083200.