Τι είναι ο μόνιμος μαγνήτης; Ένας μόνιμος μαγνήτης είναι ένα σώμα ικανό να διατηρεί μαγνήτιση για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ως αποτέλεσμα πολλαπλών μελετών, πολυάριθμων πειραμάτων, μπορούμε να πούμε ότι μόνο τρεις ουσίες στη Γη μπορούν να υπάρχουν μόνιμοι μαγνήτες(Εικ. 1).
Ρύζι. 1. Μόνιμοι μαγνήτες. ()
Μόνο αυτές οι τρεις ουσίες και τα κράματά τους μπορούν να είναι μόνιμοι μαγνήτες, μόνο αυτές μπορούν να μαγνητιστούν και να διατηρήσουν μια τέτοια κατάσταση για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Οι μόνιμοι μαγνήτες έχουν χρησιμοποιηθεί για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, και πρώτα απ 'όλα, πρόκειται για συσκευές χωρικού προσανατολισμού - η πρώτη πυξίδα εφευρέθηκε στην Κίνα για να πλοηγηθεί στην έρημο. Σήμερα κανείς δεν διαφωνεί για τις μαγνητικές βελόνες, τους μόνιμους μαγνήτες, χρησιμοποιούνται παντού σε τηλέφωνα και ραδιοπομπούς και απλά σε διάφορα ηλεκτρικά προϊόντα. Μπορούν να είναι διαφορετικοί: υπάρχουν μαγνήτες ράβδων (Εικ. 2)
Ρύζι. 2. Μαγνήτης ράβδου ()
Και υπάρχουν μαγνήτες που ονομάζονται τοξοειδείς ή πέταλο (Εικ. 3)
Ρύζι. 3. Τοξοειδής μαγνήτης ()
Η μελέτη των μόνιμων μαγνητών συνδέεται αποκλειστικά με την αλληλεπίδρασή τους. Το μαγνητικό πεδίο μπορεί να δημιουργηθεί ηλεκτροπληξίακαι μόνιμο μαγνήτη, οπότε το πρώτο πράγμα που έγινε ήταν έρευνα με μαγνητικές βελόνες. Εάν φέρετε τον μαγνήτη στο βέλος, τότε θα δούμε την αλληλεπίδραση - οι ίδιοι πόλοι θα απωθήσουν και οι αντίθετοι θα προσελκύσουν. Αυτή η αλληλεπίδραση παρατηρείται με όλους τους μαγνήτες.
Ας τοποθετήσουμε μικρά μαγνητικά βέλη κατά μήκος του μαγνήτη της ράβδου (Εικ. 4), ο νότιος πόλος θα αλληλεπιδράσει με τον βορρά και ο βορράς θα προσελκύσει τον νότο. Οι μαγνητικές βελόνες θα τοποθετηθούν κατά μήκος της γραμμής του μαγνητικού πεδίου. Είναι γενικά αποδεκτό ότι οι μαγνητικές γραμμές κατευθύνονται εκτός του μόνιμου μαγνήτη από τον βόρειο πόλο προς το νότο και μέσα στον μαγνήτη από τον νότιο πόλο προς τον βορρά. Έτσι, οι μαγνητικές γραμμές κλείνουν με τον ίδιο τρόπο όπως το ηλεκτρικό ρεύμα, είναι ομόκεντροι κύκλοι, είναι κλειστές μέσα στον ίδιο τον μαγνήτη. Αποδεικνύεται ότι έξω από τον μαγνήτη το μαγνητικό πεδίο κατευθύνεται από βορρά προς νότο και μέσα στον μαγνήτη από νότο προς βορρά.
Ρύζι. 4. Γραμμές μαγνητικού πεδίου ενός μαγνήτη ράβδου ()
Για να παρατηρήσουμε το σχήμα του μαγνητικού πεδίου ενός μαγνήτη ράβδου, το σχήμα του μαγνητικού πεδίου ενός τοξοειδούς μαγνήτη, θα χρησιμοποιήσουμε τις ακόλουθες συσκευές ή λεπτομέρειες. Πάρτε ένα διαφανές πιάτο, ρινίσματα σιδήρου και κάντε ένα πείραμα. Ας πασπαλίσουμε ρινίσματα σιδήρου στο πιάτο που βρίσκεται στον μαγνήτη της ράβδου (Εικ. 5):
Ρύζι. 5. Το σχήμα του μαγνητικού πεδίου του μαγνήτη ράβδου ()
Βλέπουμε ότι οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου βγαίνουν από τον βόρειο πόλο και εισέρχονται στον νότιο πόλο, από την πυκνότητα των γραμμών μπορεί κανείς να κρίνει τους πόλους του μαγνήτη, όπου οι γραμμές είναι παχύτερες - υπάρχουν οι πόλοι του μαγνήτη ( Εικ. 6).
Ρύζι. 6. Το σχήμα του μαγνητικού πεδίου του μαγνήτη σε σχήμα τόξου ()
Θα πραγματοποιήσουμε ένα παρόμοιο πείραμα με τοξοειδές μαγνήτη. Βλέπουμε ότι οι μαγνητικές γραμμές ξεκινούν από τον βορρά και τελειώνουν στο νότιο πόλο σε όλο τον μαγνήτη.
Γνωρίζουμε ήδη ότι το μαγνητικό πεδίο σχηματίζεται μόνο γύρω από μαγνήτες και ηλεκτρικά ρεύματα. Πώς μπορούμε να προσδιορίσουμε το μαγνητικό πεδίο της Γης; Οποιοδήποτε βέλος, οποιαδήποτε πυξίδα στο μαγνητικό πεδίο της Γης είναι αυστηρά προσανατολισμένο. Δεδομένου ότι η μαγνητική βελόνα είναι αυστηρά προσανατολισμένη στο διάστημα, επομένως, επηρεάζεται από ένα μαγνητικό πεδίο, και αυτό είναι το μαγνητικό πεδίο της Γης. Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η Γη μας είναι ένας μεγάλος μαγνήτης (Εικ. 7) και, κατά συνέπεια, αυτός ο μαγνήτης δημιουργεί ένα αρκετά ισχυρό μαγνητικό πεδίο στο διάστημα. Όταν κοιτάμε μια βελόνα μαγνητικής πυξίδας, ξέρουμε ότι το κόκκινο βέλος δείχνει νότια και το μπλε δείχνει βόρεια. Πώς βρίσκονται οι μαγνητικοί πόλοι της Γης; Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να θυμόμαστε ότι ο νότιος μαγνητικός πόλος βρίσκεται στον γεωγραφικό βόρειο πόλο της Γης και ο βόρειος μαγνητικός πόλος της Γης βρίσκεται στον γεωγραφικό νότιο πόλο. Αν θεωρήσουμε τη Γη ως ένα σώμα στο διάστημα, τότε μπορούμε να πούμε ότι όταν πάμε βόρεια κατά μήκος της πυξίδας, θα έρθουμε στον νότιο μαγνητικό πόλο, και όταν πάμε νότια, θα φτάσουμε στον βόρειο μαγνητικό πόλο. Στον ισημερινό, η βελόνα της πυξίδας θα βρίσκεται σχεδόν οριζόντια σε σχέση με την επιφάνεια της Γης και όσο πιο κοντά είμαστε στους πόλους, τόσο πιο κατακόρυφο θα είναι το βέλος. Το μαγνητικό πεδίο της Γης μπορούσε να αλλάξει, υπήρχαν στιγμές που οι πόλοι άλλαζαν μεταξύ τους, δηλαδή ο νότος ήταν εκεί που ήταν ο βορράς και το αντίστροφο. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτό ήταν προάγγελος μεγάλων καταστροφών στη Γη. Αυτό δεν έχει παρατηρηθεί τις τελευταίες δεκάδες χιλιετίες.
Ρύζι. 7. Το μαγνητικό πεδίο της Γης ()
Ο μαγνητικός και ο γεωγραφικός πόλος δεν ταιριάζουν. Υπάρχει επίσης ένα μαγνητικό πεδίο μέσα στην ίδια τη Γη και, όπως σε έναν μόνιμο μαγνήτη, κατευθύνεται από τον νότιο μαγνητικό πόλο προς τον βορρά.
Από πού προέρχεται το μαγνητικό πεδίο στους μόνιμους μαγνήτες; Την απάντηση στο ερώτημα αυτό έδωσε ο Γάλλος επιστήμονας Andre-Marie Ampère. Εξέφρασε την ιδέα ότι το μαγνητικό πεδίο των μόνιμων μαγνητών εξηγείται από στοιχειώδη, απλά ρεύματα που ρέουν μέσα σε μόνιμους μαγνήτες. Αυτά τα απλούστερα στοιχειώδη ρεύματα ενισχύουν το ένα το άλλο με συγκεκριμένο τρόπο και δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο. Ένα αρνητικά φορτισμένο σωματίδιο - ένα ηλεκτρόνιο - κινείται γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου, αυτή η κίνηση μπορεί να θεωρηθεί κατευθυνόμενη και, κατά συνέπεια, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από ένα τέτοιο κινούμενο φορτίο. Μέσα σε οποιοδήποτε σώμα, ο αριθμός των ατόμων και των ηλεκτρονίων είναι απλά τεράστιος, αντίστοιχα, όλα αυτά τα στοιχειώδη ρεύματα παίρνουν μια διατεταγμένη κατεύθυνση και παίρνουμε ένα αρκετά σημαντικό μαγνητικό πεδίο. Το ίδιο μπορούμε να πούμε και για τη Γη, δηλαδή το μαγνητικό πεδίο της Γης μοιάζει πολύ με το μαγνητικό πεδίο ενός μόνιμου μαγνήτη. Και ένας μόνιμος μαγνήτης είναι ένα μάλλον φωτεινό χαρακτηριστικό οποιασδήποτε εκδήλωσης μαγνητικού πεδίου.
Εκτός από την ύπαρξη μαγνητικών καταιγίδων, υπάρχουν και μαγνητικές ανωμαλίες. Σχετίζονται με το ηλιακό μαγνητικό πεδίο. Όταν συμβαίνουν αρκετά ισχυρές εκρήξεις ή εκτοξεύσεις στον Ήλιο, δεν συμβαίνουν χωρίς τη βοήθεια της εκδήλωσης του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου. Αυτή η ηχώ φτάνει στη Γη και επηρεάζει το μαγνητικό της πεδίο, με αποτέλεσμα να παρατηρούμε μαγνητικές καταιγίδες. Οι μαγνητικές ανωμαλίες σχετίζονται με εναποθέσεις μεταλλευμάτων σιδήρου στη Γη, τεράστιες αποθέσεις μαγνητίζονται από το μαγνητικό πεδίο της Γης για μεγάλο χρονικό διάστημα και όλα τα σώματα γύρω θα βιώσουν ένα μαγνητικό πεδίο από αυτή την ανωμαλία, οι βελόνες της πυξίδας θα δείχνουν τη λάθος κατεύθυνση.
Στο επόμενο μάθημα, θα εξετάσουμε άλλα φαινόμενα που σχετίζονται με μαγνητικές ενέργειες.
Βιβλιογραφία
- Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. Φυσική 8 / Εκδ. Orlova V.A., Roizena I.I. - Μ.: Μνημοσύνη.
- Peryshkin A.V. Φυσική 8. - Μ.: Bustard, 2010.
- Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Φυσική 8. - Μ.: Διαφωτισμός.
- Class-fizika.narod.ru ().
- Class-fizika.narod.ru ().
- Files.school-collection.edu.ru ().
Εργασία για το σπίτι
- Ποιο άκρο της βελόνας της πυξίδας έλκεται από τον βόρειο πόλο της γης;
- Σε ποιο μέρος της Γης δεν μπορείτε να εμπιστευτείτε τη μαγνητική βελόνα;
- Τι δείχνει η πυκνότητα των γραμμών σε έναν μαγνήτη;
Μεταμόρφωση ενέργειας ηλεκτρομαγνητικού πεδίου
Η ουσία της έρευνας:
Η κύρια κατεύθυνση της έρευνας είναι η μελέτη της θεωρητικής και τεχνικής σκοπιμότητας της δημιουργίας συσκευών που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια λόγω της φυσικής διαδικασίας διασποράς της ενέργειας του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που ανακάλυψε ο συγγραφέας. Η ουσία του αποτελέσματος έγκειται στο γεγονός ότι κατά την προσθήκη ηλεκτρομαγνητικών πεδίων (σταθερά και μεταβλητά), δεν προστίθενται ενέργειες, αλλά πλάτη πεδίου. Η ενέργεια του πεδίου είναι ανάλογη του τετραγώνου του πλάτους του συνολικού ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Ως αποτέλεσμα, με μια απλή προσθήκη πεδίων, η ενέργεια του συνολικού πεδίου μπορεί να είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από την ενέργεια όλων των αρχικών πεδίων χωριστά. Αυτή η ιδιότητα του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ονομάζεται μη προσθετικότητα της ενέργειας του πεδίου. Για παράδειγμα, όταν προσθέτουμε τρεις μόνιμους μαγνήτες επίπεδων δίσκων σε μια στοίβα, η ενέργεια του συνολικού μαγνητικού πεδίου αυξάνεται εννέα φορές! Μια παρόμοια διαδικασία συμβαίνει κατά την προσθήκη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε γραμμές τροφοδοσίας και συστήματα συντονισμού. Η ενέργεια του συνολικού στάσιμου ηλεκτρομαγνητικού κύματος μπορεί να είναι πολλές φορές μεγαλύτερη από την ενέργεια των κυμάτων και του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου πριν από την προσθήκη. Ως αποτέλεσμα, η συνολική ενέργεια του συστήματος αυξάνεται. Η διαδικασία περιγράφεται από έναν απλό τύπο ενέργειας πεδίου:
Κατά την προσθήκη τριών μόνιμων μαγνητών δίσκου, ο όγκος του πεδίου μειώνεται κατά τρεις συντελεστές και η ογκομετρική ενεργειακή πυκνότητα του μαγνητικού πεδίου αυξάνεται κατά εννέα. Ως αποτέλεσμα, η ενέργεια του συνολικού πεδίου των τριών μαγνητών μαζί αποδεικνύεται ότι είναι τριπλάσια της ενέργειας των τριών αποσυνδεδεμένων μαγνητών.
Κατά την προσθήκη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε έναν όγκο (σε γραμμές τροφοδοσίας, συντονιστές, πηνία, υπάρχει επίσης αύξηση της ενέργειας του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου σε σύγκριση με το αρχικό).
Η θεωρία του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου καταδεικνύει τη δυνατότητα παραγωγής ενέργειας λόγω μεταφοράς (trans-) και προσθήκης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και πεδίων. Η θεωρία της μεταγενέστερης παραγωγής ενέργειας των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων που αναπτύχθηκε από τον συγγραφέα δεν έρχεται σε αντίθεση με την κλασική ηλεκτροδυναμική. Η ιδέα ενός φυσικού συνεχούς ως υπερπυκνού διηλεκτρικού μέσου με τεράστια ενέργεια λανθάνουσας μάζας οδηγεί στο γεγονός ότι φυσικό χώροέχει ενέργεια και η διαπαραγωγή δεν παραβιάζει τον πλήρη νόμο της διατήρησης της ενέργειας (λαμβάνοντας υπόψη την ενέργεια του περιβάλλοντος). Η μη προσθετικότητα της ενέργειας του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου δείχνει ότι για ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, η απλή εκπλήρωση του νόμου της διατήρησης της ενέργειας δεν συμβαίνει. Για παράδειγμα, στη θεωρία του διανύσματος Umov-Poynting, η προσθήκη των διανυσμάτων Poynting οδηγεί στο γεγονός ότι τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία προστίθενται ταυτόχρονα. Επομένως, για παράδειγμα, όταν προσθέτουμε τρία διανύσματα Poynting, το συνολικό διάνυσμα Poynting αυξάνεται κατά εννέα, και όχι τρεις, όπως φαίνεται με την πρώτη ματιά.
Αποτελέσματα έρευνας:
Η δυνατότητα απόκτησης ενέργειας με την προσθήκη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων έρευνας διερευνήθηκε πειραματικά σε διάφορους τύπους γραμμών τροφοδοσίας - κυματοδηγούς, δισύρματους, λωρίδες, ομοαξονικές. Το εύρος συχνοτήτων είναι από 300 MHz έως 12,5 GHz. Η ισχύς μετρήθηκε τόσο άμεσα - με βατόμετρα, όσο και έμμεσα - με διόδους ανιχνευτή και βολτόμετρα. Ως αποτέλεσμα, κατά την εκτέλεση ορισμένων ρυθμίσεων στις γραμμές τροφοδοσίας, λήφθηκαν θετικά αποτελέσματα. Όταν προσθέτουμε τα πλάτη των πεδίων (σε φορτία), η εκχωρούμενη ισχύς στο φορτίο υπερβαίνει την ισχύ που παρέχεται από διαφορετικά κανάλια (χρησιμοποιήθηκαν διαιρέτες ισχύος). Το απλούστερο πείραμα που απεικονίζει την αρχή της προσθήκης πλάτους είναι ένα πείραμα στο οποίο τρεις στενά κατευθυνόμενες κεραίες λειτουργούν σε φάση σε έναν δέκτη, στον οποίο είναι συνδεδεμένο ένα βατόμετρο. Το αποτέλεσμα αυτής της εμπειρίας: η ισχύς που καταγράφεται στην κεραία λήψης είναι εννέα φορές μεγαλύτερη από κάθε κεραία εκπομπής ξεχωριστά. Στην κεραία λήψης προστίθενται τα πλάτη (τρία) από τις τρεις κεραίες εκπομπής και η ισχύς λήψης είναι ανάλογη του τετραγώνου του πλάτους. Δηλαδή, όταν προσθέτουμε τρία πλάτη κοινής λειτουργίας, η ισχύς λήψης αυξάνεται εννέα φορές!
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η παρεμβολή στον αέρα (κενό) είναι πολυφασική, διαφέρει κατά πολλούς τρόπους από παρεμβολές σε γραμμές τροφοδοσίας, συντονιστές κοιλότητας, στάσιμα κύματααχ σε πηνία κτλ. Στο λεγόμενο κλασικό μοτίβο παρεμβολής παρατηρούνται τόσο πρόσθεση όσο και αφαίρεση των πλατών του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Επομένως, σε γενικές γραμμές, σε περίπτωση πολυφασικής παρεμβολής, η παραβίαση του νόμου εξοικονόμησης ενέργειας είναι τοπικού χαρακτήρα. Σε έναν συντονιστή ή παρουσία στάσιμων κυμάτων στις γραμμές τροφοδοσίας, η υπέρθεση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων δεν συνοδεύεται από ανακατανομή του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου στο διάστημα. Σε αυτή την περίπτωση, σε συντονιστές ενός τετάρτου και μισού κύματος, συμβαίνει μόνο η προσθήκη των πλατών πεδίου. Η ενέργεια των κυμάτων που συνδυάζονται σε έναν όγκο προέρχεται από την ενέργεια που μεταδίδεται από τη γεννήτρια στον συντονιστή.
Πειραματικές μελέτες επιβεβαιώνουν πλήρως τη θεωρία της μεταγεννήσεως. Είναι γνωστό από την πρακτική των μικροκυμάτων ότι ακόμη και με μια κανονική ηλεκτρική βλάβη στις γραμμές τροφοδοσίας, η ισχύς υπερβαίνει την ισχύ που παρέχεται από τη γεννήτρια. Για παράδειγμα, ένας κυματοδηγός που έχει σχεδιαστεί για ισχύ μικροκυμάτων 100 MW τρυπιέται προσθέτοντας δύο ισχύς μικροκυμάτων των 25 MW το καθένα - με την προσθήκη δύο κυμάτων μικροκυμάτων αντίθετης διάδοσης στον κυματοδηγό. Αυτό μπορεί να συμβεί όταν η ισχύς μικροκυμάτων ανακλάται από το τέλος της γραμμής.
Ένας αριθμός πρωτότυπων διαγράμματα κυκλώματοςγια την παραγωγή ενέργειας χρησιμοποιώντας διάφοροι τύποιπαρέμβαση. Το κύριο εύρος συχνοτήτων είναι μέτρο και δεκατόμετρο (UHF), έως και εκατοστό. Με βάση τη διαπαραγωγή, είναι δυνατή η δημιουργία συμπαγών αυτόνομων πηγών ηλεκτρικής ενέργειας.
α) Γενικές πληροφορίες.Για τη δημιουργία σταθερού μαγνητικού πεδίου σε μια σειρά από ηλεκτρικές συσκευές, χρησιμοποιούνται μόνιμοι μαγνήτες, οι οποίοι είναι κατασκευασμένοι από μαγνητικά σκληρά υλικά με ευρύ βρόχο υστέρησης (Εικ. 5.6).
Το έργο ενός μόνιμου μαγνήτη εμφανίζεται στην περιοχή από Η=0πριν H \u003d - H s.Αυτό το τμήμα του βρόχου ονομάζεται καμπύλη απομαγνητισμού.
Εξετάστε τις βασικές σχέσεις σε έναν μόνιμο μαγνήτη, ο οποίος έχει το σχήμα ενός τοροειδούς με ένα μικρό κενό σι(εικ.5.6). Λόγω του σχήματος ενός τοροειδούς και ενός μικρού κενού, οι αδέσποτες ροές σε έναν τέτοιο μαγνήτη μπορούν να παραμεληθούν. Εάν το κενό είναι μικρό, τότε το μαγνητικό πεδίο σε αυτό μπορεί να θεωρηθεί ομοιόμορφο.
Εικ.5.6. Καμπύλη Απομαγνητισμού Μόνιμου Μαγνήτη
Εάν παραμεληθεί ο λυγισμός, τότε η επαγωγή στο διάκενο AT &και μέσα στον μαγνήτη ΣΤΟείναι τα ίδια.
Με βάση τη συνολική ισχύουσα νομοθεσία στην ολοκλήρωση κλειστού βρόχου 1231 ρύζι. παίρνουμε:
Εικ.5.7. Μόνιμος μαγνήτης σε σχήμα δοροειδούς
Έτσι, η ένταση του πεδίου στο διάκενο κατευθύνεται αντίθετα από την ένταση του πεδίου στο σώμα του μαγνήτη. Για έναν ηλεκτρομαγνήτη συνεχούς ρεύματος που έχει παρόμοιο σχήμα του μαγνητικού κυκλώματος, χωρίς να λαμβάνεται υπόψη ο κορεσμός, μπορείτε να γράψετε:.
Συγκρίνοντας μπορεί να φανεί ότι στην περίπτωση ενός μόνιμου μαγνήτη n. c, που δημιουργεί μια ροή στο διάκενο εργασίας, είναι το γινόμενο της τάσης στο σώμα του μαγνήτη και του μήκους του με το αντίθετο πρόσημο - Hl.
Εκμεταλλευόμενος το γεγονός ότι
, (5.29)
, (5.30)
όπου μικρό- η περιοχή του στύλου. - αγωγιμότητα του διακένου αέρα.
Η εξίσωση είναι η εξίσωση μιας ευθείας γραμμής που διέρχεται από την αρχή στο δεύτερο τεταρτημόριο υπό γωνία α ως προς τον άξονα H. Δεδομένης της κλίμακας επαγωγής t inκαι ένταση t nΗ γωνία α ορίζεται από την ισότητα
Δεδομένου ότι η επαγωγή και η ισχύς του μαγνητικού πεδίου στο σώμα ενός μόνιμου μαγνήτη συνδέονται με μια καμπύλη απομαγνήτισης, η τομή αυτής της ευθείας με την καμπύλη απομαγνήτισης (σημείο ΑΛΛΑστο Σχ.5.6) και καθορίζει την κατάσταση του πυρήνα σε ένα δεδομένο κενό.
Με κλειστό κύκλωμα και
Με ανάπτυξη σιαγωγιμότητα του κενού εργασίας και tgaμειώνεται, η επαγωγή στο διάκενο εργασίας μειώνεται και η ένταση του πεδίου μέσα στον μαγνήτη αυξάνεται.
Ένα από τα σημαντικά χαρακτηριστικά ενός μόνιμου μαγνήτη είναι η ενέργεια του μαγνητικού πεδίου στο κενό εργασίας W t .Λαμβάνοντας υπόψη ότι το πεδίο στο κενό είναι ομοιόμορφο,
Αντικατάσταση αξίας Hπαίρνουμε:
, (5.35)
όπου V M είναι ο όγκος του σώματος του μαγνήτη.
Έτσι, η ενέργεια στο διάκενο εργασίας είναι ίση με την ενέργεια στο εσωτερικό του μαγνήτη.
Εξάρτηση προϊόντος B(-H)στη συνάρτηση επαγωγής φαίνεται στο Σχ.5.6. Προφανώς, για το σημείο Γ, όπου B(-H)φτάνει τη μέγιστη τιμή της, η ενέργεια στο διάκενο αέρα φτάνει επίσης τη μέγιστη τιμή της και από την άποψη της χρήσης μόνιμου μαγνήτη, αυτό το σημείο είναι βέλτιστο. Μπορεί να φανεί ότι το σημείο C που αντιστοιχεί στο μέγιστο του γινομένου είναι το σημείο τομής με την καμπύλη απομαγνήτισης της δέσμης ΕΝΤΑΞΕΙ,μέσα από ένα σημείο με συντεταγμένες και .
Ας εξετάσουμε λεπτομερέστερα την επίδραση του κενού σιαπό την ποσότητα της επαγωγής ΣΤΟ(εικ.5.6). Αν η μαγνήτιση του μαγνήτη γινόταν με κενό σι, τότε μετά την αφαίρεση του εξωτερικού πεδίου στο σώμα του μαγνήτη, θα δημιουργηθεί επαγωγή που αντιστοιχεί στο σημείο ΑΛΛΑ.Η θέση αυτού του σημείου καθορίζεται από το κενό β.
Μειώστε το κενό στην τιμή , έπειτα
. (5.36)
Με τη μείωση του διακένου, η επαγωγή στο σώμα του μαγνήτη αυξάνεται, ωστόσο, η διαδικασία αλλαγής της επαγωγής δεν ακολουθεί την καμπύλη απομαγνητισμού, αλλά κατά μήκος του κλάδου ενός ιδιωτικού βρόχου υστέρησης AMD.Επαγωγή ΣΤΟ 1 καθορίζεται από το σημείο τομής αυτού του κλάδου με μια ακτίνα που τραβιέται υπό γωνία ως προς τον άξονα - Χ(τελεία ΡΕ).
Αν αυξήσουμε ξανά το χάσμα στην τιμή σι, τότε η επαγωγή θα πέσει στην τιμή ΣΤΟ,και εξάρτηση Β (Η)θα καθοριστεί από το υποκατάστημα DNAιδιωτικός βρόχος υστέρησης. Συνήθως βρόχος μερικής υστέρησης AMDNAαρκετά στενό και αντικαθίσταται από ίσιο ΕΝΑ Δ,που ονομάζεται γραμμή επιστροφής. Η κλίση προς τον οριζόντιο άξονα (+ H) αυτής της γραμμής ονομάζεται συντελεστής επιστροφής:
. (5.37)
Το χαρακτηριστικό απομαγνητισμού ενός υλικού συνήθως δεν δίνεται πλήρως, αλλά δίνονται μόνο οι τιμές επαγωγής κορεσμού. Β s,υπολειπόμενη επαγωγή Σε g,καταναγκαστική δύναμη N s. Για τον υπολογισμό ενός μαγνήτη, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε ολόκληρη την καμπύλη απομαγνήτισης, η οποία για τα περισσότερα μαγνητικά σκληρά υλικά προσεγγίζεται καλά από τον τύπο
Η καμπύλη απομαγνήτισης που δίνεται από το (5.30) μπορεί εύκολα να αποτυπωθεί γραφικά εάν κάποιος γνωρίζει B s , B r .
σι) Προσδιορισμός της ροής στο διάκενο εργασίας για ένα δεδομένο μαγνητικό κύκλωμα. Σε ένα πραγματικό σύστημα με μόνιμο μαγνήτη, η ροή στο διάκενο εργασίας διαφέρει από τη ροή στο ουδέτερο τμήμα (στο μέσο του μαγνήτη) λόγω της παρουσίας αδέσποτων και λυγιστικών ροών (Εικ.).
Η ροή στο ουδέτερο τμήμα είναι ίση με:
, (5.39)
πού είναι η ροή στο ουδέτερο τμήμα;
Διογκωμένη ροή στους πόλους.
Σκέδαση ροής;
ροή εργασιών.
Ο συντελεστής σκέδασης o καθορίζεται από την ισότητα
Αν δεχτούμε ότι ρέει 
δημιουργείται από την ίδια διαφορά δυναμικού, λοιπόν
. (5.41)
Βρίσκουμε την επαγωγή στο ουδέτερο τμήμα ορίζοντας:
,
και χρησιμοποιώντας την καμπύλη απομαγνήτισης Εικ.5.6. Η επαγωγή στο κενό εργασίας είναι ίση με:
αφού η ροή στο διάκενο εργασίας είναι αρκετές φορές μικρότερη από τη ροή στο ουδέτερο τμήμα.
Πολύ συχνά, η μαγνήτιση του συστήματος συμβαίνει σε μη συναρμολογημένη κατάσταση, όταν η αγωγιμότητα του κενού εργασίας μειώνεται λόγω της απουσίας εξαρτημάτων από σιδηρομαγνητικό υλικό. Σε αυτή την περίπτωση, ο υπολογισμός πραγματοποιείται με χρήση άμεσης επιστροφής. Εάν οι ροές διαρροής είναι σημαντικές, τότε ο υπολογισμός συνιστάται να γίνεται κατά τμήματα, καθώς και στην περίπτωση ηλεκτρομαγνήτη.
Οι αδέσποτες ροές στους μόνιμους μαγνήτες παίζουν πολύ μεγαλύτερο ρόλο από ό,τι στους ηλεκτρομαγνήτες. Το γεγονός είναι ότι η μαγνητική διαπερατότητα των σκληρών μαγνητικών υλικών είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή των μαλακών μαγνητικών υλικών, από τα οποία κατασκευάζονται συστήματα ηλεκτρομαγνητών. Οι αδέσποτες ροές προκαλούν σημαντική πτώση στο μαγνητικό δυναμικό κατά μήκος του μόνιμου μαγνήτη και μειώνουν το n. γ, και ως εκ τούτου η ροή στο κενό εργασίας.
Ο συντελεστής διάχυσης των ολοκληρωμένων συστημάτων ποικίλλει σε ένα αρκετά μεγάλο εύρος. Ο υπολογισμός του συντελεστή σκέδασης και των ροών σκέδασης συνδέεται με μεγάλες δυσκολίες. Επομένως, κατά την ανάπτυξη ενός νέου σχεδίου, συνιστάται να προσδιορίσετε την τιμή του συντελεστή σκέδασης σε ένα ειδικό μοντέλο στο οποίο ο μόνιμος μαγνήτης αντικαθίσταται από έναν ηλεκτρομαγνήτη. Η περιέλιξη μαγνήτισης επιλέγεται έτσι ώστε να επιτυγχάνεται η απαραίτητη ροή στο διάκενο εργασίας.
Εικ.5.8. Μαγνητικό κύκλωμα με μόνιμο μαγνήτη και ροές διαρροής και λυγισμού
γ) Προσδιορισμός των διαστάσεων του μαγνήτη σύμφωνα με την απαιτούμενη επαγωγή στο διάκενο εργασίας.Αυτό το έργο είναι ακόμη πιο δύσκολο από τον προσδιορισμό της ροής με γνωστές διαστάσεις. Κατά την επιλογή των διαστάσεων ενός μαγνητικού κυκλώματος, συνήθως προσπαθεί κανείς να διασφαλίσει ότι η επαγωγή Στο 0και ένταση H 0στο ουδέτερο τμήμα αντιστοιχούσε στη μέγιστη τιμή του προϊόντος N 0 V 0 .Σε αυτή την περίπτωση, ο όγκος του μαγνήτη θα είναι ελάχιστος. Για την επιλογή των υλικών δίνονται οι ακόλουθες συστάσεις. Εάν απαιτείται να ληφθεί μεγάλη τιμή επαγωγής σε μεγάλα κενά, τότε το καταλληλότερο υλικό είναι το magnico. Εάν είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν μικρές επαγωγές με μεγάλο κενό, τότε μπορεί να προταθεί alnisi. Με μικρά κενά εργασίας και μεγάλη τιμή επαγωγής, είναι σκόπιμο να χρησιμοποιήσετε ένα alni.
Η διατομή του μαγνήτη επιλέγεται από τις ακόλουθες εκτιμήσεις. Η επαγωγή στο ουδέτερο τμήμα επιλέγεται ίση με Στο 0.Στη συνέχεια η ροή στο ουδέτερο τμήμα
,
πού είναι η διατομή του μαγνήτη
.
Τιμές επαγωγής στο κενό εργασίας Στο ρκαι στην περιοχή του πόλου δίνονται τιμές. Το πιο δύσκολο είναι να προσδιοριστεί η τιμή του συντελεστή διασκόρπιση.Η αξία του εξαρτάται από το σχεδιασμό και την επαγωγή στον πυρήνα. Εάν η διατομή του μαγνήτη αποδείχθηκε μεγάλη, τότε χρησιμοποιούνται αρκετοί μαγνήτες που συνδέονται παράλληλα. Το μήκος του μαγνήτη καθορίζεται από την προϋπόθεση για τη δημιουργία του απαραίτητου NS. στο κενό εργασίας με τάση στο σώμα του μαγνήτη H 0:
όπου σι p - η τιμή του κενού εργασίας.
Μετά την επιλογή των κύριων διαστάσεων και τον σχεδιασμό του μαγνήτη, πραγματοποιείται ένας υπολογισμός επαλήθευσης σύμφωνα με τη μέθοδο που περιγράφηκε προηγουμένως.
δ) Σταθεροποίηση των χαρακτηριστικών του μαγνήτη.Κατά τη λειτουργία του μαγνήτη, παρατηρείται μείωση της ροής στο διάκενο εργασίας του συστήματος - η γήρανση του μαγνήτη. Υπάρχουν δομική, μηχανική και μαγνητική γήρανση.
Η δομική γήρανση συμβαίνει λόγω του γεγονότος ότι μετά τη σκλήρυνση του υλικού, προκύπτουν εσωτερικές τάσεις σε αυτό, το υλικό αποκτά μια ανομοιογενή δομή. Κατά τη διαδικασία της εργασίας, το υλικό γίνεται πιο ομοιογενές, οι εσωτερικές πιέσεις εξαφανίζονται. Σε αυτή την περίπτωση, η υπολειπόμενη επαγωγή Στο τκαι καταναγκαστική δύναμη N sμείωση. Για την καταπολέμηση της δομικής γήρανσης, το υλικό υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία με τη μορφή σκλήρυνσης. Σε αυτή την περίπτωση, οι εσωτερικές τάσεις στο υλικό εξαφανίζονται. Τα χαρακτηριστικά του γίνονται πιο σταθερά. Τα κράματα αλουμινίου-νικελίου (alni κ.λπ.) δεν απαιτούν δομική σταθεροποίηση.
Η μηχανική γήρανση συμβαίνει με κραδασμούς και δόνηση του μαγνήτη. Για να γίνει ο μαγνήτης μη ευαίσθητος στις μηχανικές επιδράσεις, υποβάλλεται σε τεχνητή γήρανση. Τα δείγματα μαγνήτη υπόκεινται σε τέτοιους κραδασμούς και δονήσεις που συναντώνται κατά τη λειτουργία πριν από την εγκατάσταση στη συσκευή.
Η μαγνητική γήρανση είναι μια αλλαγή στις ιδιότητες ενός υλικού υπό την επίδραση εξωτερικών μαγνητικών πεδίων. Ένα θετικό εξωτερικό πεδίο αυξάνει την επαγωγή κατά μήκος της γραμμής επιστροφής και ένα αρνητικό τη μειώνει κατά μήκος της καμπύλης απομαγνήτισης. Για να γίνει ο μαγνήτης πιο σταθερός, υποβάλλεται σε ένα πεδίο απομαγνήτισης, μετά το οποίο ο μαγνήτης λειτουργεί σε μια γραμμή επιστροφής. Λόγω της χαμηλότερης κλίσης της γραμμής επιστροφής, η επίδραση των εξωτερικών πεδίων μειώνεται. Κατά τον υπολογισμό των μαγνητικών συστημάτων με μόνιμους μαγνήτες, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι στη διαδικασία σταθεροποίησης, η μαγνητική ροή μειώνεται κατά 10-15%.
Για να κατανοήσετε πώς να αυξήσετε την ισχύ ενός μαγνήτη, πρέπει να κατανοήσετε τη διαδικασία της μαγνήτισης. Αυτό θα συμβεί εάν ο μαγνήτης τοποθετηθεί σε ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο με την αντίθετη πλευρά από την αρχική. Η αύξηση της ισχύος ενός ηλεκτρομαγνήτη συμβαίνει όταν αυξάνεται η παροχή ρεύματος ή πολλαπλασιάζονται οι στροφές της περιέλιξης.
Μπορείτε να αυξήσετε την ισχύ του μαγνήτη με τη βοήθεια ενός τυπικού σετ απαραίτητου εξοπλισμού: κόλλα, ένα σετ μαγνητών (χρειάζονται μόνιμοι), μια πηγή ρεύματος και ένα μονωμένο καλώδιο. Θα χρειαστούν για την εφαρμογή εκείνων των μεθόδων αύξησης της ισχύος του μαγνήτη, που παρουσιάζονται παρακάτω.
Ενίσχυση με ισχυρότερο μαγνήτη
Αυτή η μέθοδος συνίσταται στη χρήση ενός πιο ισχυρού μαγνήτη για την ενίσχυση του αρχικού. Για την υλοποίηση, είναι απαραίτητο να τοποθετηθεί ένας μαγνήτης σε ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο ενός άλλου, που έχει μεγαλύτερη ισχύ. Για τον ίδιο σκοπό χρησιμοποιούνται και ηλεκτρομαγνήτες. Αφού κρατήσετε τον μαγνήτη στο πεδίο ενός άλλου, θα συμβεί ενίσχυση, αλλά η ειδικότητα έγκειται στο απρόβλεπτο των αποτελεσμάτων, αφού μια τέτοια διαδικασία θα λειτουργήσει ξεχωριστά για κάθε στοιχείο.
Ενίσχυση με την προσθήκη άλλων μαγνητών
Είναι γνωστό ότι κάθε μαγνήτης έχει δύο πόλους, και ο καθένας έλκει το αντίθετο πρόσημο από τους άλλους μαγνήτες, και ο αντίστοιχος δεν έλκει, μόνο απωθεί. Πώς να αυξήσετε την ισχύ ενός μαγνήτη χρησιμοποιώντας κόλλα και πρόσθετους μαγνήτες. Εδώ υποτίθεται ότι προστίθενται άλλοι μαγνήτες για να αυξηθεί η συνολική ισχύς. Άλλωστε, όσο περισσότεροι μαγνήτες, τόσο περισσότερη δύναμη θα υπάρχει αντίστοιχα. Το μόνο που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι η προσάρτηση μαγνητών με τους ίδιους πόλους. Στην πορεία θα αποκρούσουν, σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής. Αλλά η πρόκληση είναι να μείνουμε μαζί παρά τις σωματικές προκλήσεις. Είναι καλύτερα να χρησιμοποιείτε κόλλα που έχει σχεδιαστεί για τη συγκόλληση μετάλλων.
Μέθοδος ενίσχυσης με χρήση του σημείου Κιουρί
Στην επιστήμη υπάρχει η έννοια του σημείου Κιουρί. Η ενίσχυση ή η αποδυνάμωση του μαγνήτη μπορεί να γίνει με θέρμανση ή ψύξη σε σχέση με αυτό ακριβώς το σημείο. Έτσι, η θέρμανση πάνω από το σημείο Κιουρί ή η ισχυρή ψύξη (πολύ κάτω από αυτό) θα οδηγήσει σε απομαγνητισμό.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι ιδιότητες ενός μαγνήτη κατά τη θέρμανση και την ψύξη σε σχέση με το σημείο Curie έχουν μια ιδιότητα άλματος, δηλαδή, έχοντας επιτύχει τη σωστή θερμοκρασία, μπορείτε να αυξήσετε την ισχύ του.
Μέθοδος #1
Εάν προέκυψε το ερώτημα πώς να κάνετε τον μαγνήτη ισχυρότερο, εάν η δύναμή του ρυθμίζεται από ηλεκτρικό ρεύμα, τότε αυτό μπορεί να γίνει αυξάνοντας το ρεύμα που παρέχεται στην περιέλιξη. Εδώ υπάρχει ανάλογη αύξηση της ισχύος του ηλεκτρομαγνήτη και της παροχής ρεύματος. Το κύριο πράγμα είναι ⸺ η σταδιακή τροφοδοσία για την πρόληψη της εξουθένωσης.
Μέθοδος #2
Για την εφαρμογή αυτής της μεθόδου, είναι απαραίτητο να αυξηθεί ο αριθμός των στροφών, αλλά το μήκος πρέπει να παραμείνει αμετάβλητο. Δηλαδή, μπορείτε να φτιάξετε μία ή δύο επιπλέον σειρές σύρματος έτσι ώστε ο συνολικός αριθμός στροφών να γίνει μεγαλύτερος.
Αυτή η ενότητα εξετάζει τρόπους για να αυξήσετε τη δύναμη ενός μαγνήτη στο σπίτι, για πειράματα που μπορείτε να παραγγείλετε στον ιστότοπο του MirMagnit.
Ενίσχυση ενός συμβατικού μαγνήτη
Πολλά ερωτήματα προκύπτουν όταν οι συνηθισμένοι μαγνήτες παύουν να εκτελούν τις άμεσες λειτουργίες τους. Αυτό συχνά οφείλεται στο γεγονός ότι οι μαγνήτες οικιακής χρήσης δεν είναι, στην πραγματικότητα, μαγνητισμένα μεταλλικά μέρη που χάνουν τις ιδιότητές τους με την πάροδο του χρόνου. Είναι αδύνατο να αυξήσετε την ισχύ τέτοιων εξαρτημάτων ή να τους επιστρέψετε τις ιδιότητες που ήταν αρχικά.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η προσάρτηση μαγνητών σε αυτά, ακόμη πιο ισχυρών, δεν έχει νόημα, αφού όταν συνδέονται με ανάστροφους πόλους, το εξωτερικό πεδίο γίνεται πολύ πιο αδύναμο ή και εξουδετερώνεται.
Αυτό μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας μια κανονική οικιακή κουρτίνα κουνουπιών, η οποία θα πρέπει να κλείνει στη μέση με μαγνήτες. Εάν πιο ισχυροί προσαρτηθούν στους ασθενείς αρχικούς μαγνήτες από πάνω, τότε ως αποτέλεσμα η κουρτίνα γενικά θα χάσει τις ιδιότητες της σύνδεσης με τη βοήθεια της έλξης, επειδή οι αντίθετοι πόλοι εξουδετερώνουν ο ένας τα εξωτερικά πεδία του άλλου σε κάθε πλευρά.
Πειράματα με μαγνήτες νεοδυμίου
Ο νεομαγνήτης είναι αρκετά δημοφιλής, η σύνθεσή του: νεοδύμιο, βόριο, σίδηρος. Ένας τέτοιος μαγνήτης έχει υψηλή ισχύ και είναι ανθεκτικός στον απομαγνητισμό.
Πώς να ενισχύσετε το νεοδύμιο; Το νεοδύμιο είναι πολύ ευαίσθητο στη διάβρωση, δηλαδή σκουριάζει γρήγορα, έτσι οι μαγνήτες νεοδυμίου επικαλύπτονται με νικέλιο για να αυξήσουν τη διάρκεια ζωής τους. Μοιάζουν επίσης με κεραμικά, σπάνε ή σχίζονται εύκολα.
Αλλά δεν έχει νόημα να προσπαθήσουμε να αυξήσουμε τη δύναμή του τεχνητά, γιατί είναι μόνιμος μαγνήτης, έχει ένα ορισμένο επίπεδο δύναμης για τον εαυτό του. Επομένως, εάν πρέπει να έχετε ένα πιο ισχυρό νεοδύμιο, είναι καλύτερο να το αγοράσετε, λαμβάνοντας υπόψη την επιθυμητή αντοχή του νέου.
Συμπέρασμα: το άρθρο συζητά το θέμα του τρόπου αύξησης της ισχύος ενός μαγνήτη, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου αύξησης της ισχύος ενός μαγνήτη νεοδυμίου. Αποδεικνύεται ότι υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να αυξήσετε τις ιδιότητες ενός μαγνήτη. Γιατί απλά υπάρχει ένα μαγνητισμένο μέταλλο, η αντοχή του οποίου δεν μπορεί να αυξηθεί.
Πλέον απλούς τρόπους: χρήση κόλλας και άλλων μαγνητών (πρέπει να είναι κολλημένοι με ίδιους πόλους), καθώς και ενός πιο ισχυρού, στο εξωτερικό πεδίο του οποίου πρέπει να βρίσκεται ο αρχικός μαγνήτης.
Εξετάζονται μέθοδοι για την αύξηση της ισχύος ενός ηλεκτρομαγνήτη, οι οποίες συνίστανται σε πρόσθετη περιέλιξη με καλώδια ή εντατικοποίηση της ροής του ρεύματος. Το μόνο που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι η ισχύς της ροής ρεύματος για την ασφάλεια και την ασφάλεια της συσκευής.
Οι συνηθισμένοι μαγνήτες και οι μαγνήτες νεοδυμίου δεν μπορούν να υποκύψουν στην αύξηση της δικής τους ισχύος.
Τα συστήματα μεταγωγής μαγνητικής ροής βασίζονται σε μεταγωγή μαγνητικής ροής σε σχέση με αποσπώμενα πηνία.
Η ουσία των συσκευών CE που εξετάζονται στο Διαδίκτυο είναι ότι υπάρχει ένας μαγνήτης για τον οποίο πληρώνουμε μία φορά και υπάρχει ένα μαγνητικό πεδίο του μαγνήτη για το οποίο κανείς δεν πληρώνει χρήματα.
Το ερώτημα είναι ότι είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν τέτοιες συνθήκες σε μετασχηματιστές με μαγνητικές ροές μεταγωγής κάτω από τις οποίες το μαγνητικό πεδίο γίνεται ελεγχόμενο και το κατευθύνουμε. διακοπή. ανακατεύθυνση έτσι. έτσι ώστε η ενέργεια για τη μεταγωγή να είναι ελάχιστη ή χωρίς κόστος
Προκειμένου να εξετάσω επιλογές για αυτά τα συστήματα, αποφάσισα να μελετήσω και να φέρω τις σκέψεις μου για νέες ιδέες.
Αρχικά, ήθελα να εξετάσω ποιες μαγνητικές ιδιότητες έχει ένα σιδηρομαγνητικό υλικό κ.λπ. Τα μαγνητικά υλικά έχουν δύναμη καταναγκασμού.
Αντίστοιχα, λαμβάνεται υπόψη η δύναμη καταναγκασμού που λαμβάνεται από τον κύκλο ή από τον κύκλο. ορίζονται αντίστοιχα
Η καταναγκαστική δύναμη είναι πάντα μεγαλύτερη. Αυτό το γεγονός εξηγείται από το γεγονός ότι στο δεξιό μισό επίπεδο του γραφήματος υστέρησης, η τιμή είναι μεγαλύτερη από την τιμή:
Στο αριστερό ημιεπίπεδο, αντίθετα, είναι μικρότερο από , κατά την τιμή . Κατά συνέπεια, στην πρώτη περίπτωση, οι καμπύλες θα βρίσκονται πάνω από τις καμπύλες και στη δεύτερη, κάτω. Αυτό κάνει τον κύκλο υστέρησης πιο στενό από τον κύκλο.
Καταναγκαστική δύναμη
Καταναγκαστική δύναμη - (από λατ. coercitio - κράτημα), η τιμή της έντασης του μαγνητικού πεδίου που είναι απαραίτητη για τον πλήρη απομαγνητισμό μιας σιδηρο- ή σιδηρομαγνητικής ουσίας. Μετριέται σε Ampere/μέτρο (στο σύστημα SI). Σύμφωνα με το μέγεθος της καταναγκαστικής δύναμης διακρίνονται τα ακόλουθα μαγνητικά υλικά
Τα μαλακά μαγνητικά υλικά είναι υλικά με χαμηλή δύναμη καταναγκασμού που μαγνητίζονται μέχρι κορεσμού και επαναμαγνητίζονται σε σχετικά ασθενή μαγνητικά πεδία περίπου 8–800 A/m. Μετά την αντιστροφή της μαγνήτισης, δεν παρουσιάζουν εξωτερικά μαγνητικές ιδιότητες, καθώς αποτελούνται από τυχαία προσανατολισμένες περιοχές μαγνητισμένες σε κορεσμό. Ένα παράδειγμα θα ήταν διάφοροι χάλυβες. Όσο περισσότερη καταναγκαστική δύναμη έχει ένας μαγνήτης, τόσο πιο ανθεκτικός είναι στους απομαγνητιστικούς παράγοντες. Τα σκληρά μαγνητικά υλικά είναι υλικά με υψηλή καταναγκαστική δύναμη που μαγνητίζονται μέχρι κορεσμού και επαναμαγνητίζονται σε σχετικά ισχυρά μαγνητικά πεδία με ισχύ χιλιάδων και δεκάδων χιλιάδων a/m. Μετά τη μαγνήτιση, τα μαγνητικά σκληρά υλικά παραμένουν μόνιμοι μαγνήτες λόγω των υψηλών τιμών καταναγκαστικής δύναμης και μαγνητικής επαγωγής. Παραδείγματα είναι οι μαγνήτες σπανίων γαιών NdFeB και SmCo, οι σκληροί μαγνητικοί φερρίτες από βάριο και στρόντιο.
Με την αύξηση της μάζας του σωματιδίου, η ακτίνα καμπυλότητας της τροχιάς αυξάνεται και σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα, η αδράνειά του αυξάνεται.
Με αύξηση της μαγνητικής επαγωγής, η ακτίνα καμπυλότητας της τροχιάς μειώνεται, δηλ. η κεντρομόλος επιτάχυνση του σωματιδίου αυξάνεται. Κατά συνέπεια, υπό τη δράση της ίδιας δύναμης, η μεταβολή της ταχύτητας του σωματιδίου θα είναι μικρότερη και η ακτίνα καμπυλότητας της τροχιάς θα είναι μεγαλύτερη.
Με την αύξηση του φορτίου του σωματιδίου, η δύναμη Lorentz (μαγνητική συνιστώσα) αυξάνεται, επομένως, αυξάνεται και η κεντρομόλος επιτάχυνση.
Όταν αλλάζει η ταχύτητα του σωματιδίου, αλλάζει η ακτίνα καμπυλότητας της τροχιάς του, αλλάζει η κεντρομόλος επιτάχυνση, κάτι που προκύπτει από τους νόμους της μηχανικής.
Εάν ένα σωματίδιο πετάξει σε ένα ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο με επαγωγή ΣΤΟ σε γωνία διαφορετική από 90°, τότε η οριζόντια συνιστώσα της ταχύτητας δεν αλλάζει και η κατακόρυφη συνιστώσα αποκτά κεντρομόλο επιτάχυνση υπό την επίδραση της δύναμης Lorentz και το σωματίδιο θα περιγράψει έναν κύκλο σε επίπεδο κάθετο στο διάνυσμα της μαγνητικής επαγωγή και ταχύτητα. Λόγω της ταυτόχρονης κίνησης κατά μήκος της κατεύθυνσης του διανύσματος επαγωγής, το σωματίδιο περιγράφει μια έλικα και θα επιστρέψει στην αρχική οριζόντια σε τακτά χρονικά διαστήματα, δηλ. το διασχίζουν σε ίσες αποστάσεις.
Η επιβραδυντική αλληλεπίδραση των μαγνητικών πεδίων προκαλείται από τα ρεύματα Φουκώ
Μόλις κλείσει το κύκλωμα στον επαγωγέα, δύο αντίθετα κατευθυνόμενες ροές αρχίζουν να δρουν γύρω από τον αγωγό.Σύμφωνα με το νόμο του Lenz, τα θετικά φορτία του ηλεκτροαερίου (αιθέρας) ξεκινούν την ελικοειδή τους κίνηση, θέτοντας σε κίνηση τα άτομα, σύμφωνα με τα οποία πραγματοποιείται η ηλεκτρική σύνδεση. Από εδώ είναι μονο να εξηγήσουμε την ύπαρξη μαγνητικής δράσης και αντίδρασης.
Με αυτό εξηγώ την αναστολή του συναρπαστικού μαγνητικού πεδίου και την αντίδρασή του σε ένα κλειστό κύκλωμα, το φαινόμενο πέδησης στην ηλεκτρική γεννήτρια (μηχανικό φρενάρισμα ή αντίσταση στον ρότορα της ηλεκτρικής γεννήτριας στη μηχανικά εφαρμοζόμενη δύναμη και την αντίθεση (πέδηση) το ρεύμα Foucault σε έναν πτωτικό μαγνήτη νεοδυμίου που πέφτει σε έναν χάλκινο σωλήνα.
Λίγα λόγια για τους μαγνητικούς κινητήρες
Η αρχή της μεταγωγής μαγνητικών ροών εφαρμόζεται επίσης εδώ.
Αλλά είναι πιο εύκολο να πάτε στα σχέδια.
Πώς πρέπει να λειτουργεί αυτό το σύστημα;
Το μεσαίο πηνίο είναι αφαιρούμενο και λειτουργεί σε σχετικά μεγάλο μήκος παλμού, το οποίο δημιουργείται από τη διέλευση μαγνητικών ροών από τους μαγνήτες που φαίνονται στο διάγραμμα.
Το μήκος του παλμού καθορίζεται από την αυτεπαγωγή του πηνίου και την αντίσταση φορτίου.
Μόλις τελειώσει ο χρόνος και ο πυρήνας μαγνητιστεί, είναι απαραίτητο να διακοπεί, να απομαγνητιστεί ή να επαναμαγνητιστεί ο ίδιος ο πυρήνας. για να συνεχίσετε να εργάζεστε με το φορτίο.
