XVI. Nr. 5. 



Natnrwissenscriaftliche "Wochenschrift. 



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6. Nahere Begriffsbestimmung der Hysteresis. Auch 

 bei hysteresisfreiem Eisen wtirde in Folge der Foucault- 

 strOme die g-raphische Darstellung der Induktion als 

 Funktion der Feldstarke fiir einen mit Wechselstrom be- 

 triebenen Elektromagneten cine der hysteretischcn ahn- 

 liche Schleife liefern, welchc sich aber in cine einzige 

 Linie zusammenzoge, wenn die Periode des Wechsel- 

 stroms unendlich gross, d. li. die Geschwindigkeit der 

 Feldstarkeniinderung unendlich kleiu wiirde. Dieser Fall 

 fitllt uicht unter den Begriff der Hysteresis, obgleich die 

 Bezichung zwischen Arbeitsverlust uud Schleitcnflac.he 

 bestehen'bleibt. Fcrner ist fiir die Hysteresis charakte- 

 ristisch, dass, wenn das Feld in eint'ach stationarem Cyclus 

 zwischen $>' und + ' variirt, d. h. so, dass es von 

 ' bis + f)' fortwahreud wiichst, von + ' bis ' 

 fortwiihrend abnimmt, dann nach einigen Wiederholuugen 

 des Cyclus immer zwei bestimmte Werthe der Induktion 

 e i n e in Werth der Feldstarke cntsprechen. Man kaun daher 

 sagen, dass Hysteresis stattfindet, wenn, indem eine Variable 

 x sich unendlich langsam-iu einfach statibnarem Cyclus 

 andert, eine von x abhiingige Eigenschaft y eines Korpers 

 sich so andert, dass zwei Werthe von y einem Werth von 

 x cntsprechen. An den ferromagnetischen Korpern hat 

 man ausser der bisher besprochenen Feldhysteresis noch 

 zwei andere Arten von Hysteresis, namlich Deformations- 

 hysteresis und Temperaturhysteresis beobachtet. Die 

 Deformationshysteresis wurde zuerst von Sir. W. Thomson 

 [Lord Kelvin]*) bemerkt, als er einen unter dem Einfluss 

 der Vertikalcomponente des Erdmagnetismus stehenden 

 Eisendraht cyclisch veranderlicher Torsion unterwarf. Die 

 Magnetisirung nahm iui Allgemeiuen mit wachscnder 

 Torsion ab, war aber bci derselben Torsion grosser, 

 wenn die Torsion im Zuuehmcn, als wenn sic iui Ab- 

 nehmen begriffen war. 



Temperaturhysteresis entdeckte J. Hopkinson**) an 

 Nickelstahl mit 25/ Nickel. Die ferromaguetische Sus- 

 ceptibilitat geht dieser Legirung gegen 580 verloren, 

 fangt aber bei der Abkuhlung erst etwas unter an 

 wieder aufzutreten, wiichst bis 57, wiichst weiter beim 

 Wiedererwarmen und vefschwindet gegen 580. Bei 

 cycliscber Verauderung der Temperatur entsprechen also 

 zwischen 57 und +580 zwei Werthe der Induktion 

 einem Werthe der Temperatur. Auch bei kleiuereui 

 Nickelgehalt tritt Temperaturhysteresis ein, wahrend bei 

 grosserem die Induktion eine ein werthige Funktion der Tem- 

 peratur ist, Guillaume***) neunt die ersteren Legirungen 

 irreversibel, die letzteren reversibel. Es wurde ein 

 Experiment mit irreversiblem Nickelstahl vorgefuhrt. 



Nach der gegebeueu Definition ist Hysteresis, wenigstens 

 beziiglich physikalischer Eigenschaften, nur bei ferro- 

 magnetischen Korperu beobachtet worden. Die hyste- 

 retischen Effekte, welche man bei der Polarisation der 

 Dielektrika beobachtet zu habeu glaubte, scheincn von 

 einem schwachen elektrischen Leitungsvermogen herai- 

 ruhren, wttrdeu also bei unendlich laugsameu Cycleu ver- 

 schwinden. Man sollte daher iiberbaupt nicht von 

 dielektrischer Hysteresis sprecheu. 



7. In sehr schwachen Feldern bis 0,04 C. G. S. giebt 

 es keine Hysteresis, zuglcich ist dort die Induktion der 

 Feldstarke proportional, f) In starkeren Felderu hurt 

 diese Proportioualitiit auf, zugleich wird Hysteresis be- 

 merklich. n As soon as the line ceases to be straight, it 

 ceases also to be single" (Lord Rayleigh 1. c.). Man 

 kann daher das Verhalten des Eiseus gegeu eiue iiussere 



*) Sir W. Thomson, Phil. Trans. 1879, t. 180, 68 

 **) J. Hopkinson, Proe. Roy. Soc. 1889, t. 47,23 und 138 

 Ib. t. 48,1 189i.i. 



magnetische Kraft mit der Deformation eines elastischen 

 Korpers durch einen iiusseren Zwang vergleichen. Die 

 n magnetische Elasticitatsgrenze" liegt bei ) = 0,04 C. G. S. 



8. In etwas starkeren Feldern siud die Aeste der 

 Hystercsisschleit'e Linien 2. Grades, der Hysteresisverlust 

 ist der 3. Potenz der maximalen Feldstarke ini Cyclus 

 proportional.*) 



9. Fiir starkere Felder kennt man keinen analytischen 

 Ausdruck fiir die hysteretische Schleife. Man charakterisirt 

 sie hier durch die maximale Feldstarke ()') die maximale 

 Induktion (93'), die Remanenz d. i. die fiir $ = ttbrig 

 bleibeude Induktion , die Coercitivkraft - - d. i. die 

 negative Feldstarke, welche die positive Remanenz auf 

 reducirt endlich den hysteretischen Arbeitsverlust pro 

 Cyclus 



E = 



Wenn bei der maximalen Feldstarke der Grenzwerth 

 der Magnetisirung praktisch als erreicht angesehen 

 werden darf, so heisst der Cyclus eiu vollstandiger. Der 

 vollstiiudige Cyclus erfordert fiir weiches Eisen eine 

 maximale Feldstarke von 150 C. G. S., fiir harten Stahl 

 eiue von 300 C. G. S. Die fiir eine Eiseusorte an- 

 gegebenen Werthe der Coercitivkraft und der Reumnenz 

 bezieheu sich gewohnlich auf eineu vollstiindigen Kreis- 

 process. 



10. Die Methoden ersten Ranges zur Bestimmung 

 der hysteretischen Schleifen oder Inductiouscurven, die 

 Methode des riugfb'rmigen Elektromagneten (ballistische 

 Methode) und die desEllipsoids(niagnetornetrischeMethode), 

 siud fur die Technik zu unbequem, besonders well sie 

 eiue unbequeme Form des Eisens verlangen. Die in der 

 Technik gebrauchlichen Jochmethoden (z. B. Apparat 

 von Koepsel, magnetische Wage von du Bois) sind auf 

 kurze Eisenstabe auwendbar, welche durch das Joch, einen 

 dicken Bogen aus weichem Eisen, zu einem geschlossenen 

 Kreise erganzt werden. Das Joeh beseitigt den freien 

 Magnetismus der Stabenden, welcher das Feld ungleich- 

 formig macht und die Bestimmung t dcr wahren Feldstarke 

 vereitelt.**) 



11. Wenn eiueEiseuscheibe unter einem Magneten rotirt, 

 so wird durch Hysteresis der Magnet mitgenommeu, da 

 von dem in einer bestimmten Lage der Scheibe in ihr 

 inducirten Magnetismus etwas zuriickbleibt, wenn diese 

 Lage bei der Rotation bereits verlassen ist.***) Ein Ver- 

 such hieriiber wurde mit dem Apparat zur Demonstration 

 des Arago'schen Rotationsmagnetismus angestellt, indem 

 man die auf der Schwnngniaschine rotirende Kupferscheibe 

 durch eine Eiseuscheibe von 20 cm Durchmesser und 

 0,25 mm Dicke ersetzte. Ueber ihr schwebte an einem 

 Messingdraht (0,25 mm dick, 21 cm lang) ein starker, 

 hohler, 10 cm lauger Magnet aus Wolframstahl; er lag in 

 einer Messinghiilse, welche zur Dampfung uuten ein in 

 Glycerin tauchendes Messiugblech trug. Die rotirende 

 Eisenscheibe ertheilte dem Magneten eine starke Ab- 

 lenkung im Sinne der Rotation, mochte diese in dem 

 einen oder audern Sinn stattfinden, aber die Grosse 

 der Ableukung erwies sich als vollig unab- 

 hangig von der Rotatiousgescli windigkeit der 

 Eisenscheibe. Zum Vergleich wurde die Eisenscheibe 

 durch eine Kupferscheibe ersetzt (Arago'scher Versuch), 

 in weichem Falle die Ablenkung des Magneten mit der 

 Rotations^eschwindigkeit der Scheibe erheblich wuchs. 

 Dieser Versuch zeigt sehr klar den Unterschied zwischen 



*) Lord Rayleigh 1. c. 



**) Naheres uber die genannten Methoden s. bei b. bchmult, 

 maenetische Untersuchungen. Ein Wegweiser fur Hiitteningenieure. 



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t 48 1 1890 magnetische untersucnungei =<=i iui ^.-v 



**'*) Ch.E'dV Guillaume, Arch, sc.phys.de Geneve 1898, t 55, 255. ' Ztschr. f. Elektrochemie 1898 No. 22, 1899 Nr. -1 

 t) Lord Rayleigh, Phil. Mag. (5) 1887, t. 23, 225. i ***) E. Warburg 1. c. F. Martens, Wied. Ann. 1 





