Was ist hysterese?

Hysterese ist ein Phänomen, bei dem eine physikalische Größe nicht sofort auf Änderungen einer anderen Größe reagiert. Das bedeutet, dass der Wert der Größe verzögert und manchmal auch nur teilweise auf Veränderungen reagiert. Hysterese tritt in verschiedenen Bereichen der Physik auf, wie etwa in der Magnetismusforschung, in der Mechanik und in der Elektronik.

In der Magnetismusforschung bezieht sich Hysterese auf den Effekt, dass der magnetische Zustand eines Materials von der vorherigen Magnetisierung abhängt. Das bedeutet, dass das Material nicht sofort seinen magnetischen Zustand ändert, wenn das äußere Magnetfeld geändert wird. Stattdessen "erinnert" sich das Material an seine vorherige Magnetisierung und behält diese bei, bis das äußere Magnetfeld stark genug ist, um es zu ändern.

In der Mechanik tritt Hysterese auf, wenn eine Materialspannung nicht linear mit einer angelegten Dehnung korrespondiert. Das bedeutet, dass die Verformung eines Materials nicht direkt proportional zur aufgebrachten Kraft ist, sondern von der bisherigen Vorgeschichte abhängt. Das kann beispielsweise bei Gummi oder Metallen auftreten.

In der Elektronik tritt Hysterese oft in Schaltungen auf, die zum Beispiel zum Ein- und Ausschalten von Geräten verwendet werden. Durch den Einsatz von Rückkopplungsschaltungen kann eine bestimmte Schwellenwertspannung eingestellt werden, bei der eine Schaltung zwischen zwei Zuständen wechselt. Hysterese sorgt dafür, dass die Schaltung nicht instabil zwischen den beiden Zuständen wechselt, sondern nur bei Überschreiten eines bestimmten Schwellenwerts ihren Zustand ändert.

Hysterese kann sowohl erwünscht als auch unerwünscht sein, abhängig von der Anwendung. In einigen Fällen ermöglicht sie beispielsweise die Stabilisierung von Geräten oder die Speicherung von Information, während sie in anderen Fällen unerwünschte Verzögerungen oder Ungenauigkeiten verursachen kann.