Histéresis

Curva de histéresis.

La histéresis es la tendencia de un material a conservar una de sus propiedades, en ausencia del estímulo que la ha generado. Podemos encontrar diferentes manifestaciones de este fenómeno.

Histéresis magnética

En física se encuentra, por ejemplo, magnética si al magnetizar un ferromagneto éste mantiene la señal magnética tras retirar el campo magnético que la ha inducido. También se puede encontrar el fenómeno en otros comportamientos electromagnéticos, o los elásticos.

La histéresis magnética es el fenómeno que permite el almacenamiento de información en los imanes de los discos duros o flexibles de los ordenadores: el campo induce una magnetización en el pequeño imán, que se codifica como un 0 o un 1. Esta codificación permanece en ausencia de campo, y puede ser leída posteriormente, pero también puede ser invertida aplicando un campo en sentido contrario.

Para poder conocer el ciclo de histéresis de un material, se puede utilizar el magnetómetro de Köpsel, que se encarga de proporcionarle al material ferro magnético los cambios senoidales de la corriente eléctrica para modificar el sentido de los imanes.

Curva de histéresis de magnetización.

En electrotecnia se define la histéresis magnética como el retraso de la inducción respecto al campo que lo crea.

Se produce histéresis al someter al núcleo a un campo creciente, los imanes elementales giran para orientarse según el sentido del campo. Al decrecer el campo, la mayoría de los imanes elementales recobran su posición inicial, sin embargo, otros no llegan a alcanzarla debido a los rozamientos moleculares conservando en mayor o menor grado parte de su orientación forzada, haciendo que persista un magnetismo remanente que obligue a cierto retraso de la inducción respecto de la intensidad de campo.

Las pérdidas por histéresis representan una pérdida de energía que se manifiesta en forma de calor en los núcleos magnéticos. Con el fin de reducir al máximo estas pérdidas, los núcleos se construyen de materiales magnéticos de características especiales.

La pérdida de potencia es directamente proporcional al área de la curva de histéresis.

Histéresis en transición de espín

En magnetoquímica, encontramos histéresis en compuestos con equilibrio de espín cuyo paso entre alto espín y bajo espín se produzca con cooperatividad (esto es, que el estado de un complejo influya en el estado de nuestros vecinos).

Histéresis de transición de fase

En química, podemos encontrar compuestos cuyo cambio de fase no se produzca a la misma temperatura en ambos sentidos. Los geles de agar, por ejemplo, se licua a cierta temperatura, y no vuelve a gelificar hasta que no baja de otra temperatura, que puede ser 10 o 20 grados Celsius inferior. A temperaturas intermedias entre la temperatura de licuefacción y la de gelificación, el estado dependerá de su historia térmica.

Histéresis en el potencial químico del agua en los suelos

El potencial químico del agua en el suelo, a iguales contenidos de humedad, dependerá del sentido en que se siga la curva (de absorción o desorción respectivamente). Para un potencial mátrico dado, la cantidad de agua retenida por un suelo es mayor cuando el suelo se encuentra en proceso de desecación que cuando se encuetra en humedecimiento.

Curva de histéresis

La curva de histéresis muestra la curva de magnetización de un material. Sea cual sea el material específico, la forma tiene características similares.

• Al principio, la magnetización requiere un mayor esfuerzo eléctrico. Este intervalo es la llamada zona reversible.
• En un determinado punto, la magnetización se produce de forma proporcional. En ese punto se inicia la denominada zona lineal.
• Finalmente, se llega un instante a partir del cual, por mucha fuerza magnética que induzcamos al material, ya no se magnetiza más. Este es el llamado punto de inducción de saturación, que determina el inicio de la llamada zona de saturación.

Para la grabación magnética analógica de sonido hay que tener en cuenta la curva de histéresis. La señal de audio hay que grabarla solo en la zona lineal de la cinta magnética de audio, de modo contrario, por arriba o por abajo, sufriría deformaciones.

Teoría de las catástrofes

La teoría de las catástrofes, de aplicación no sólo física, sino también a la dirección estratégica o la sociología, representa la propensión de los sistemas estructuralmente estables a manifestar discontinuidad (pueden producirse cambios repentinos del comportamiento o de los resultados), divergencia (tendencia de las pequeñas divergencias a crear grandes divergencias) e histéresis (el estado depende de su historia previa pero si los comportamientos se invierten conducen a que no se vuelva a la situación inicial). Tiene una especial aplicación en el análisis del comportamiento competitivo y en los modelos de cambio organizativo y en los modelos de evolución social.

En este modelo, la histéresis supone el lado opuesto a lo que en Termodinámica se llama “proceso reversible”, es decir, aquel que viene determinado unívocamente en función de una serie de valores de control o variables independientes. Un ejemplo muy simple de un proceso de este tipo unívoco es la longitud de una varilla metálica en función de la temperatura. A cada valor T de ésta corresponde otro L de la longitud, de forma que L = f(T). El proceso está definido en cualquier sentido, con temperaturas ascendentes y descendentes, y no depende, por ejemplo, de la velocidad con que varía la temperatura. A cada valor de ésta corresponde unívocamente uno de la longitud. Pero otros procesos se comportan de forma distinta. Por ejemplo, si se supera cierta temperatura la varilla metálica se derretirá, desprendiéndose un trozo, en cuyo caso, será imposible volver al inicio .

Concepto bourdiano

En el sentido de un concepto bourdiano (referido a Pierre Bourdieu), que señala los conflictos personales y colectivos que pueden surgir del cambio abrupto en las condiciones de acción de un agente personal o colectivo.

Enlaces externos

• Histéresis (en inglés)
• ¿Qué es la histéresis? (en inglés)
• Histéresis Applet (en inglés)
• Explicación de la histéresis (en español)