Hysterese

Hysterese, auch Hysteresis („Nachwirkung“; griech. hysteros (ὕστερος) „hinterher, später“), ist eine Änderung der Wirkung, die verzögert gegenüber einer Änderung der Ursache auftritt (z. B. bei der thermostatgesteuerten Heizung die Differenz von Ein- und Ausschalttemperatur). Hysterese charakterisiert ein – bezogen auf die Eingangsgröße (bei der Heizung die Soll-Temperatur) – variant verzögertes Verhalten der bewirkten Ausgangsgröße (bei der Heizung die Ist-Temperatur), welche ihr Maximum bzw. ihr Minimum erreicht hat. Allgemein formuliert handelt es sich bei Hysterese um ein Systemverhalten, bei dem die Ausgangsgröße nicht allein von der unabhängig veränderlichen Eingangsgröße, sondern auch vom vorherigen Zustand der Ausgangsgröße abhängt. Das System kann also – abhängig von der Vorgeschichte – bei gleicher Eingangsgröße einen von mehreren möglichen Zuständen einnehmen. Dieses Verhalten wird auch Pfadabhängigkeit genannt. Hysterese tritt bei vielen natürlichen und technischen Vorgängen auf, insbesondere bei der Magnetisierung eines Magneten, in der Regelungstechnik und der Kybernetik. Typisch für Hystereseverhalten ist das Auftreten einer Hystereseschleife, die entsteht, indem man die verursachende Größe zwischen zwei verschiedenen Werten hin und her bewegt. Das bekannteste Phänomen ist das Hystereseverhalten eines Ferromagneten in einem Magnetfeld: Wird ein nicht magnetisierter Ferromagnet einem externen Feld ausgesetzt und dieses danach ausgeschaltet, so behält der Ferromagnet je nach Polung (d. h. Richtung) des externen Feldes eine positive oder negative Magnetisierung. Diese Restmagnetisierung wird als Remanenz bezeichnet.