Histerese: O que é, significado
O que é Histerese?
A histerese é um fenômeno físico que ocorre em diversos materiais e sistemas, caracterizado pela dependência do estado atual em relação ao histórico de eventos passados. Essa dependência faz com que o comportamento do sistema seja diferente dependendo do caminho percorrido para atingir determinado estado.
Significado da Histerese
O termo “histerese” tem origem no grego “hysteresis”, que significa “deficiência” ou “atraso”. Essa palavra foi utilizada pela primeira vez pelo físico britânico James Alfred Ewing, em 1892, para descrever a diferença entre os valores de magnetização de um material ferromagnético quando o campo magnético é aumentado e quando é diminuído.
Comportamento da Histerese
A histerese é observada em diversos sistemas físicos, como materiais magnéticos, materiais elásticos, sistemas de controle, entre outros. O comportamento da histerese pode ser representado por curvas de laço, que mostram a relação entre a entrada e a saída do sistema.
Curva de Histerese
A curva de histerese é uma representação gráfica que mostra a relação entre a entrada e a saída de um sistema sujeito ao fenômeno da histerese. Essa curva é formada por dois ramos: o ramo de subida e o ramo de descida. O ramo de subida representa o comportamento do sistema quando a entrada está aumentando, enquanto o ramo de descida representa o comportamento do sistema quando a entrada está diminuindo.
Aplicações da Histerese
A histerese tem diversas aplicações em diferentes áreas do conhecimento. Na engenharia, por exemplo, é utilizada no projeto de sistemas de controle, como controladores PID, para garantir estabilidade e evitar oscilações indesejadas. Em materiais magnéticos, a histerese é utilizada para a fabricação de dispositivos como transformadores e motores elétricos.
Exemplos de Histerese
Um exemplo clássico de histerese é o comportamento de um ímã permanente. Quando um ímã é exposto a um campo magnético externo, ele se magnetiza e adquire um campo magnético próprio. Se o campo magnético externo for removido, o ímã permanece magnetizado, ou seja, ele mantém um campo magnético mesmo na ausência do campo externo. Para desmagnetizar o ímã, é necessário aplicar um campo magnético contrário ao seu campo magnético próprio.
Histerese em Materiais Elásticos
A histerese também pode ser observada em materiais elásticos, como borrachas e metais. Quando um material elástico é submetido a uma deformação, ele armazena energia elástica. Se a deformação for removida, parte dessa energia é liberada, mas uma parte permanece no material, resultando em uma deformação residual. Essa deformação residual é um exemplo de histerese em materiais elásticos.
Histerese em Sistemas de Controle
Em sistemas de controle, a histerese pode ser observada em dispositivos como relés e válvulas. A histerese nesses dispositivos é utilizada para evitar oscilações indesejadas. Por exemplo, em um sistema de controle de temperatura, um relé com histerese é utilizado para ligar e desligar o aquecedor ou o resfriador quando a temperatura atinge determinados limites. A histerese evita que o relé ligue e desligue rapidamente, reduzindo o desgaste do sistema e garantindo uma temperatura mais estável.
Histerese em Economia
A histerese também pode ser observada em fenômenos econômicos. Por exemplo, durante uma recessão econômica, a taxa de desemprego pode aumentar significativamente. Mesmo após a recuperação econômica, a taxa de desemprego pode permanecer alta por um período de tempo, devido à histerese. Isso ocorre porque os trabalhadores desempregados podem perder habilidades e se tornarem menos atrativos para os empregadores, resultando em uma taxa de desemprego persistente.
Conclusão
A histerese é um fenômeno físico que ocorre em diversos materiais e sistemas, caracterizado pela dependência do estado atual em relação ao histórico de eventos passados. Ela tem aplicações em áreas como engenharia, materiais magnéticos, sistemas de controle e economia. Compreender o comportamento da histerese é fundamental para o desenvolvimento de tecnologias e processos mais eficientes e estáveis.
