Definitie van hysterese

Hysterese is het verschijnsel dat de reactie van een systeem niet alleen afhangt van de actuele invloed, maar ook van de voorgeschiedenis van dat systeem. Anders gezegd: bij hetzelfde ingangssignaal kan de uitkomst verschillen, afhankelijk van of dat signaal aan het stijgen of aan het dalen was. Het begrip komt uit de natuurkunde maar speelt ook een rol in de regeltechniek, de biologie en de economie.

Wat is hysterese precies?

De definitie van hysterese is: een vertraagd of padafhankelijk verband tussen oorzaak en gevolg, waarbij de toestand van een systeem afhangt van zijn eerdere toestanden. Grafisch levert dit een zogeheten hysteresislus op: de weg omhoog verschilt van de weg omlaag.

Een alledaags voorbeeld

Een thermostaat gebruikt hysterese bewust. Stel de gewenste temperatuur is 20 graden. Zou de verwarming precies bij 20 graden aan- en uitgaan, dan zou hij voortdurend snel schakelen. Door hysterese in te bouwen — aan bij 19,5 graden, uit bij 20,5 graden — schakelt de verwarming rustiger en gaat het systeem langer mee. De schakelbeslissing hangt dus af van of de temperatuur aan het stijgen of dalen is.

Waar komt hysterese voor?

• Magnetisme: een magnetisch materiaal behoudt na magnetisering een deel van zijn magnetisme; dit is de basis van magnetische opslag.
• Regeltechniek: thermostaten en schakelaars gebruiken hysterese om ongewenst snel schakelen te voorkomen.
• Materiaalkunde: rubber dat wordt uitgerekt en losgelaten volgt niet exact dezelfde spanning-rekcurve.
• Economie: werkloosheid kan hoog blijven nadat de oorzaak is verdwenen, doordat het systeem in een nieuwe toestand blijft hangen.

Waarom is hysterese nuttig?

Hoewel hysterese soms een ongewenst verlies veroorzaakt (zoals warmteverlies in materialen), is het vaak juist functioneel. Het maakt systemen stabieler en minder gevoelig voor kleine schommelingen, doordat er een duidelijke drempel nodig is om van toestand te wisselen.

Veelgestelde vragen

Wat betekent hysterese bij een thermostaat?

Bij een thermostaat is hysterese het temperatuurverschil tussen het inschakel- en uitschakelpunt. Dat verschil voorkomt dat de verwarming voortdurend snel aan en uit gaat rond de ingestelde temperatuur.

Is hysterese hetzelfde als vertraging?

Niet helemaal. Vertraging is puur een kwestie van tijd, terwijl hysterese padafhankelijkheid is: de uitkomst hangt af van de richting en geschiedenis van de verandering, niet alleen van hoe lang iets duurt.