શૈથિલ્ય (hysteresis) : વ્યાપક રીતે કારણ (ક્રિયાવિધિ) અને તેનાથી ઉદ્ભવતી અસર વચ્ચે પડતો દેખીતો વિલંબ (પદૃશ્યનlag).
શૈથિલ્યની ઘટના વિવિધ શાખાઓમાં જોવા મળે છે; જેમ કે, (1) સ્થિતિસ્થાપક (elastic) શૈથિલ્ય, (2) ચુંબકીય (magnetic) શૈથિલ્ય અને (3) પરાવૈદ્યુત (dielectric) શૈથિલ્ય.
આકૃતિ 1
(1) સ્થિતિસ્થાપક શૈથિલ્ય : અહીં બાહ્ય બળ દૂર કર્યા પછી વિરૂપણ (deformation) અંશત: કે સંપૂર્ણપણે રહી જાય છે. આથી વિરૂપણ કરવામાં જે કાર્ય કરવામાં આવે છે તે સંપૂર્ણપણે પાછું મેળવી શકાતું નથી. આવી પરિસ્થિતિને સુઘટ્ય (plastic) વિરૂપણ કહે છે. સુઘટ્ય વિરૂપણને શૈથિલ્ય વક્ર વડે દર્શાવી શકાય છે. પ્રાયોજિત પ્રતિબળ (s) અને પરિણામી વિકૃતિ(ીં)ને આલેખ ઉપર, આકૃતિ (1)માં દર્શાવ્યા પ્રમાણે વ્યક્ત કરી શકાય છે.
ત્રુટક વક્ર પ્રથમ વિરૂપણ અને છાયિત (shadowed) વિસ્તાર એ સુઘટ્ય વિરૂપણમાં ગુમાવતી ઊર્જા દર્શાવે છે.
(2) ચુંબકીય શૈથિલ્ય : ફેરોમૅગ્નેટિક પદાર્થોને ચુંબકિત તથા વિચુંબકિત કરતાં આ પ્રકારનું શૈથિલ્ય જોવા મળે છે. ફેરોમૅગ્નેટિક પદાર્થોનો ચુંબકીય વક્ર દર્શાવે છે કે શૈથિલ્ય વક્રથી પરિબદ્ધ થતો વિસ્તાર વીસ પ્રદેશો(weiss domains)નું સંરેખણ (alignment) કરવા માટે જરૂરી ચુંબકન ઊર્જાનું માપ આપે છે. ચુંબકન-વક્ર ફેરોમૅગ્નેટિક પદાર્થોની પ્રારંભિક અવસ્થા ઉપર નિર્ભર છે. શૈથિલ્ય-વક્ર યામપદ્ધતિના ઊગમબિંદુને અનુલક્ષી પરાવર્તન-સમમિતિ ધરાવે છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રના દિગ્વિન્યાસના પ્રતીપન (inversion) અંતર્ગત સમમિતિને અનુરૂપ હોય છે.
જે ફેરોમૅગ્નેટિક દ્રવ્ય(પદાર્થ)નો 3 શૈથિલ્ય-વક્ર પહોળો હોય છે, તે ચુંબકીય રીતે સખત (hard) ગણાય છે. પુન:ચુંબકન માટે ઘણું વધારે કાર્ય (ઊર્જા) જરૂરી હોય છે. (જુઓ આકૃતિ 2-અ).
આકૃતિ 2-અ
ચુંબક તૈયાર કરવા માટે ચુંબકીય રીતે સખત પદાર્થો યોગ્ય ગણાય છે; કારણ કે કોઈ પણ પ્રકારની ખલેલ સામે લાંબા સમય સુધી લગાડેલા ચુંબકીય ક્ષેત્રને જાળવી રાખે છે.
જે ફેરોમૅગ્નેટિક દ્રવ્ય માટે શૈથિલ્ય-વક્ર સાંકડો હોય છે તે ચુંબકીય રીતે નરમ (soft) ગણાય છે. પુન:ચુંબકન (remagnetization) માટે ઘણું ઓછું કાર્ય (ઊર્જા) જરૂરી હોય છે. (જુઓ આકૃતિ 2-આ).
આકૃતિ 2-આ
ચુંબકીય રીતે નરમ પદાર્થો ટ્રાન્સફૉર્મરના અંતર્ભાગમાં વપરાય છે, કારણ કે પુનશ્ર્ચુંબકનને લીધે ઊર્જાની ઘટ ઓછી હોય છે.
(3) પરાવૈદ્યુત શૈથિલ્ય : એવી ઘટના છે જે ચુંબકીય શૈથિલ્ય પ્રત્યે સમધર્મી (akin) છે. તેને પરિણામે પરાવૈદ્યુત માધ્યમમાં વિદ્યુતસ્થાનાંતરણ પ્રાયોજિત વિદ્યુતક્ષેત્રની પ્રબળતા ઉપર તો આધાર રાખે છે; સાથે સાથે નમૂનારૂપ પદાર્થના વિદ્યુતકીય ઇતિહાસ ઉપર પણ ખરો.
જ્યારે પરાવૈદ્યુત પદાર્થ ઉપર બદલાતું (varying) વિદ્યુતક્ષેત્ર લાગુ પાડવામાં આવે છે ત્યારે પરાવૈદ્યુત શૈથિલ્યને કારણે ઊર્જાનો ખાસ કરીને ઉષ્મા-સ્વરૂપે ક્ષય (વ્યય) થાય છે.
શૈથિલ્ય–ક્ષય (ઘટ-loss) : પદાર્થને ચુંબકિત (magnetised) કરવા માટે આપવી પડતી ઊર્જા વિચુંબકિત (demagnetised) કરતાં મુક્ત થતી ઊર્જા કરતાં વધારે હોય છે. ઊર્જાના આ તફાવતને ક્ષય કહે છે. ઊર્જાનો તફાવત ઉષ્મા તરીકે આવિષ્કાર પામે છે. શૈથિલ્ય-વક્ર દ્વારા પ્રતિબદ્ધ થતું ક્ષેત્રફળ ચુંબકન-ચક્રદીઠ ગુમાવાતી ઊર્જાનું માપ દર્શાવે છે.
શીતલ આનંદ પટેલ