Histéresis

Wikipedia (ficha editada)._ En física, química y biología, la histéresis representa 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. Por extensión se aplica a fenómenos que no dependen solo de las circunstancias actuales, sino también de cómo se ha llegado a esas circunstancias.

Etimología

Si bien el fenómeno había sido observado previamente, el término fue acuñado en 1890 por Alfred Ewing a partir de ystérisis, palabra griega para indicar deficiencia o retraso.

Histéresis magnética

En física se encuentra, por ejemplo, histéresis magnética si al magnetizar un ferromagneto este 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 platos de los discos duros o flexibles de los ordenadores: el campo induce una magnetización, que se codifica como un 0 o un 1 en las regiones del disco. 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 ferromagnético los cambios senoidales de la corriente eléctrica para modificar el sentido de los imanes.

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

Se produce histéresis al someter al núcleo o a la sustancia ferromagnética a un campo magnético alterno, los imanes (o dipolos) elementales giran para orientarse según el sentido del campo magnético. Al decrecer el campo, la mayoría de los imanes elementales recuperan 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 manifieste aún un cierto nivel de inducción magnética.

Las pérdidas por histéresis representan una pérdida de energía que se manifiesta en forma de calor en los núcleos magnéticos y esto hace que se reduzca el rendimiento del dispositivo. Con el fin de reducir al máximo estas pérdidas, los núcleos se construyen de materiales magnéticos de características especiales, como por ejemplo acero al silicio. Por ejemplo, para la fabricación de imanes permanentes se eligen materiales que posean un campo coercitivo lo más grande posible.

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 licúa a cierta temperatura, y no vuelve a gelificar hasta 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 encuentra en humedecimiento.