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Hystérésis

Soit une grandeur cause notée C produisant une grandeur effet notée E. On dit qu'il y a hystéresis lorsque la courbe E = f(C) obtenue à la croissance de C ne se superpose pas avec la courbe E = f(C) obtenue à la décroissance de C. Généralement, la raison en est que les variations de E se font avec un certain retard par rapport à celles de C, ce retard produisant des discontinuités lors des inversions de la variation de C.

Lorsqu'on impose à la cause C des variations périodiques, l'hystérésis (Soit une grandeur cause notée C produisant une grandeur effet notée E. On dit qu'il y a hystéresis lorsque la courbe E = f(C) obtenue à la croissance de C ne se superpose pas avec la courbe...) est responsable d'une forme particulière pour la courbe (En géométrie, le mot courbe, ou ligne courbe désigne certains sous-ensembles du plan, de l'espace usuels. Par exemple, les droites, les segments, les...) E = f(C) appelée cycle d'hystérésis.

Remarque : ces courbes ne sont que des formes possibles d'un phénomène d'hystérésis. Le cycle peut ne pas être centré autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) du point (Graphie) (0 ; 0) si la variation périodique de C n'est pas symétrique par rapport à l'origine.

Cycles d'hystérésis de magnétisation d'un matériau ferromagnétique (acier électrique standard à grain orienté).  est le champ rémanent (aimantation rémanente) et  est le champ coercitif (le champ nécessaire pour désaimanter).
Cycles d'hystérésis de magnétisation d'un matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) ferromagnétique (acier électrique standard à grain (En météorologie maritime: Un grain est un vent violent et de peu de durée qui s'élève soudainement et qui est généralement accompagné de précipitations. Il se...) orienté). \scriptstyle{B_R} est le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) rémanent (aimantation rémanente) et \scriptstyle{H_C} est le champ coercitif (le champ nécessaire pour désaimanter).

Remarques

  • Les phénomènes d'hystérésis sont responsables de l'apparition de non-linéarités dans la relation E = f(C) rendant parfois très difficile la modélisation de cette relation par une équation (En mathématiques, une équation est une égalité qui lie différentes quantités, généralement pour poser le problème de leur identité. Résoudre l'équation consiste à déterminer toutes les façons de donner à...) mathématique.
  • Le phénomène d'hystérésis peut avoir des avantages. Par exemple pour les régulations de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de...) par thermostat (Un thermostat est un système assurant une température constante. Cela peut être un dispositif passif (type bouteille thermos) ou bien un appareil qui sert a réguler une...), on introduit de l'hystérésis dans la commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un souhait impératif.) afin que la consigne de température pour l'allumage (Pour s'enflammer, le mélange air-essence, un gaz contenu dans le cylindre doit subir une élévation de température permettant de porter une partie de sa masse au-dessus de sa température d'inflammation (ti-380°C).) soit différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de...) de la consigne pour l'arrêt. Ceci permet d'éviter de trop nombreuses mise en marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un mode de locomotion naturel. Il consiste en un déplacement en appui alternatif sur les jambes, en position debout et en ayant toujours au moins un...) ou extinction (D'une manière générale, le mot extinction désigne une action consistant à éteindre quelque chose. Plus particulièrement on retrouve ce terme dans plusieurs domaines :) de la chaudière. Les comparateurs réalisant cette fonction sont appelés comparateurs à hystérésis.
  • On trouve également un phénomène d'hystérésis dans les cycles d'aimantation et de désaimantation : cf magnétisme (Le magnétisme est un phénomène physique, par lequel se manifestent des forces attractives ou répulsives d'un objet sur un autre, ou avec des charges électriques en...).
  • Lorsque les grandeurs E et C représentent respectivement un effort généralisé (comme une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale »...), un couple, une tension (La tension est une force d'extension.) électrique, une pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.), etc.) et une coordonnée généralisée (comme la distance, la position angulaire, la charge électrique (La charge électrique est une propriété fondamentale de la matière qui respecte le principe de conservation.), le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) de fluide (Un fluide est un milieu matériel parfaitement déformable. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple des fluides compressibles, et les liquides, qui sont des fluides peu...), etc.) au sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution...) de la mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de...) Lagrangienne, l'hystérésis est associé à une dissipation d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.). Ceci est aussi le cas dans l'hystérésis de la magnétisation de matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) magnétiques. La surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et...) intérieure du cycle d'hystérésis correspond à l'énergie utilisée pour parcourir le cycle (et transformée en chaleur). Dans les transformateurs électriques, la puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) perdue à cause de l'hystérésis des noyaux des transformateurs s'appelle pertes fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne, sous forme pure ou d'alliages. Le...).
  • Les phénomènes d'hystérésis sont des exemples de phénomènes irréversibles en physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la...).
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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