Išorinių magnetinių srautų papildymas nuolatiniu magnetu. nuolatiniai magnetai
Norėdami suprasti, kaip padidinti magneto stiprumą, turite suprasti įmagnetinimo procesą. Taip atsitiks, jei magnetas bus dedamas į išorinį magnetinį lauką, kurio pusė yra priešinga nei pradinis. Elektromagneto galia padidėja, kai didėja srovės tiekimas arba daugėja apvijos posūkių.
Magneto stiprumą galite padidinti naudodami standartinį būtinos įrangos rinkinį: klijus, magnetų rinkinį (reikia nuolatinių), srovės šaltinį ir izoliuotą laidą. Jų prireiks norint įgyvendinti toliau pateiktus magneto stiprumo didinimo būdus.
Stiprinimas stipresniu magnetu
Šis metodas apima galingesnio magneto naudojimą, kad sustiprintų originalųjį. Norint įgyvendinti, vieną magnetą reikia įdėti į kito, turinčio didesnę galią, išorinį magnetinį lauką. Tam pačiam tikslui naudojami ir elektromagnetai. Laikydami magnetą kito lauke, įvyks stiprinimas, tačiau specifiškumas yra rezultatų nenuspėjamumas, nes tokia procedūra veiks atskirai kiekvienam elementui.
Stiprinimas pridedant kitų magnetų
Yra žinoma, kad kiekvienas magnetas turi du polius, ir kiekvienas traukia priešingą kitų magnetų ženklą, o atitinkamas netraukia, tik atstumia. Kaip padidinti magneto galią naudojant klijus ir papildomus magnetus. Čia turėtų būti pridėta kitų magnetų, kad padidėtų bendra galia. Juk kuo daugiau magnetų, tuo atitinkamai bus daugiau jėgos. Vienintelis dalykas, į kurį reikia atsižvelgti, yra magnetų su tais pačiais poliais tvirtinimas. Proceso metu jie atstums pagal fizikos dėsnius. Tačiau užduotis yra klijuoti, nepaisant sunkumų fizinė plotmė. Geriau naudoti klijus, skirtus metalams klijuoti.
Amplifikacijos metodas naudojant Curie tašką
Moksle yra Curie taško samprata. Magnetą galima sustiprinti arba susilpninti jį kaitinant arba vėsinant, palyginti su šiuo tašku. Taigi, kaitinimas virš Curie taško arba stiprus aušinimas (daug žemiau jo) sukels demagnetizaciją.
Reikėtų pažymėti, kad magneto savybės šildymo ir aušinimo metu, palyginti su Curie tašku, turi šuolio savybę, tai yra, pasiekę tinkamą temperatūrą, galite padidinti jo galią.
1 metodas
Jei iškilo klausimas, kaip sustiprinti magnetą, jei jo stiprumą reguliuoja elektros srovė, tai galima padaryti padidinus srovę, kuri tiekiama į apviją. Čia proporcingai padidėja elektromagneto galia ir srovės tiekimas. Svarbiausia yra ⸺ laipsniškas maitinimas, kad būtų išvengta perdegimo.
2 metodas
Norint įgyvendinti šį metodą, būtina padidinti apsisukimų skaičių, tačiau ilgis turi likti nepakitęs. Tai yra, galite padaryti vieną ar dvi papildomas vielos eilutes, kad bendras apsisukimų skaičius padidėtų.
Šiame skyriuje aptariami būdai, kaip padidinti magneto stiprumą namuose, eksperimentams galite užsisakyti MirMagnit svetainėje.
Įprasto magneto stiprinimas
Daug klausimų kyla, kai įprasti magnetai nustoja atlikti savo tiesiogines funkcijas. Dažnai taip nutinka dėl to, kad buitiniai magnetai iš tikrųjų nėra įmagnetintos metalinės dalys, kurios laikui bėgant praranda savo savybes. Neįmanoma padidinti tokių dalių galios ar grąžinti jų originalių savybių.
Pažymėtina, kad prie jų tvirtinti magnetus, net galingesnius, nėra prasmės, nes juos sujungus atvirkštiniais poliais, išorinis laukas gerokai susilpnėja ar net neutralizuojamas.
Tai galima patikrinti su įprasta buitine uždanga nuo uodų, kuri per vidurį turėtų užsidaryti magnetais. Jeigu prie silpnų pradinių magnetų iš viršaus tvirtinami galingesni, tai dėl to uždanga traukos pagalba apskritai praras jungties savybes, nes priešingi poliai neutralizuoja vienas kito išorinius laukus iš abiejų pusių.
Eksperimentai su neodimio magnetais
Neomagnetas yra gana populiarus, jo sudėtis: neodimis, boras, geležis. Toks magnetas turi didelę galią ir yra atsparus išmagnetinimui.
Kaip sustiprinti neodimį? Neodimis yra labai jautrus korozijai, tai yra, greitai rūdija, todėl neodimio magnetai yra padengti nikeliu, kad pailgėtų jų tarnavimo laikas. Jie taip pat primena keramiką, juos lengva sulaužyti ar suskaldyti.
Bet nėra prasmės dirbtinai didinti jo galią, nes tai yra nuolatinis magnetas, jis turi tam tikrą stiprumo lygį. Todėl, jei jums reikia galingesnio neodimio, geriau jį įsigyti teisinga jėga naujas.
Išvada: straipsnyje aptariama tema, kaip padidinti magneto stiprumą, įskaitant tai, kaip padidinti neodimio magneto galią. Pasirodo, yra keletas būdų, kaip padidinti magneto savybes. Nes tiesiog yra įmagnetintas metalas, kurio stiprumo padidinti negalima.
Dauguma paprastus būdus: naudojant klijus ir kitus magnetus (jie turi būti suklijuoti vienodais poliais), taip pat galingesnį, kurio išoriniame lauke turi būti originalus magnetas.
Svarstomi elektromagneto stiprumo didinimo būdai, kuriuos sudaro papildoma apvija laidais arba srovės srauto intensyvinimas. Vienintelis dalykas, į kurį reikia atsižvelgti, yra srovės srauto stiprumas, siekiant užtikrinti įrenginio saugą ir saugumą.
Įprasti ir neodimio magnetai negali pasiduoti savo galios padidėjimui.
ELEKTROMAGNETŲ RITINĖS
Ritė yra vienas iš pagrindinių elektromagneto elementų ir turi atitikti šiuos pagrindinius reikalavimus:
1) užtikrinti patikimą elektromagneto įjungimą pačiomis blogiausiomis sąlygomis, t.y. šildomoje būsenoje ir esant sumažintai įtampai;
2) neperkaisti virš leistinos temperatūros visais įmanomais režimais, t.y. esant aukštai įtampai;
3) su minimaliais matmenimis, kad būtų patogu gaminti;
4) būti mechaniškai tvirtos;
5) turi tam tikrą izoliacijos lygį, o kai kurie įrenginiai turi būti atsparūs drėgmei, rūgštims ir alyvai.
Veikimo metu ritėje atsiranda įtempių: mechaninių – dėl elektrodinaminių jėgų posūkiuose ir tarp posūkių, ypač esant kintamajai srovei; terminis - dėl netolygaus atskirų jo dalių šildymo; elektrinis - dėl viršįtampių, ypač išjungimo metu.
Skaičiuojant ritę, turi būti įvykdytos dvi sąlygos. Pirmasis yra aprūpinti reikiamą PMF karštąja ritė ir žema įtampa. Antrasis – gyvatuko šildymo temperatūra neturi viršyti leistinos.
Skaičiuojant turėtų būti nustatyti šie apvijai reikalingi kiekiai: d- pasirinkto prekės ženklo laido skersmuo; w- apsisukimų skaičius; R- ritės atsparumas.
Pagal konstrukciją išskiriami ritės: rėmo ritės - apvija atliekama ant metalinio arba plastikinio rėmo; berėmės juostos - apvija atliekama ant nuimamo šablono, po apvyniojimo ritė sutvarstoma; berėmiai su apvija magnetinės sistemos šerdyje.
Nuolatinis magnetas yra plieno ar kito kieto lydinio gabalas, kuris, įmagnetintas, stabiliai išlaiko sukauptą magnetinės energijos dalį. Magneto paskirtis – tarnauti kaip magnetinio lauko šaltinis, kuris nepastebimai nesikeičia nei laikui bėgant, nei veikiant tokiems veiksniams kaip drebulys, temperatūros pokyčiai, išoriniai magnetiniai laukai. Nuolatiniai magnetai naudojami įvairiuose įrenginiuose ir įrenginiuose: relėse, elektros matavimo prietaisuose, kontaktoriuose, elektros mašinose.
Yra šios pagrindinės nuolatinių magnetų lydinių grupės:
2) lydiniai iš plieno - nikelio - aliuminio, kai kuriais atvejais pridedant kobalto, silicio: alni (Fe, Al, Ni), alnisi (Fe, Al, Ni, Si), magnico (Fe, Ni, Al, Co );
3) lydiniai sidabro, vario, kobalto pagrindu.
Nuolatinį magnetą apibūdinantys dydžiai yra liekamoji indukcija AT r ir prievartos jėga H c. Gatavų magnetų magnetinėms charakteristikoms nustatyti naudojamos išmagnetinimo kreivės (7-14 pav.), kurios yra priklausomybė. AT = f(– H). Kreivė imama žiedui, kuris pirmiausia įmagnetinamas iki soties indukcijos, o po to išmagnetinamas iki AT = 0.
srautas oro tarpelyje. Norint panaudoti magneto energiją, būtina jį pagaminti su oro tarpu. PRF komponentas, kurį nuolatinis magnetas išleidžia srautui oro tarpelyje atlikti, vadinamas laisvuoju PMF.
Oro tarpo δ buvimas sumažina magneto indukciją nuo AT r į AT(7-14 pav.) taip pat, lyg per ritę, uždėtą ant žiedo, būtų praleidžiama išmagnetinimo srovė, sukurianti įtampą H. Šis svarstymas yra šio magneto oro tarpo srauto skaičiavimo metodo pagrindas.
Jei nėra tarpo, visas PMF išleidžiamas srautui pravesti per magnetą:
kur lμ yra magneto ilgis.
Esant oro tarpui, MDS dalis Fδ bus išleista srautui pravesti per šį tarpą:
F=F μ + Fδ (7–35)
Tarkime, kad sukūrėme tokį išmagnetinantį magnetinio lauko stiprumą H, ką
H l μ = Fδ (7–36)
ir indukcija tapo AT.
Jei nėra sklaidos, srautas magnete yra lygus srautui oro tarpe
Bs μ = F δ Λ δ = Λ lμ Λ δ , (7-37)
kur sμ – magneto pjūvis; Λ δ = μ 0 sδ/δ; μ 0 – oro tarpo magnetinis pralaidumas.
Iš pav. 7-14 iš to seka
B/H= l μ Λ δ / s μ=tgα (7–38)
Ryžiai. 7-14. Išmagnetinimo kreivės
Taigi, žinant duomenis apie magneto medžiagą (išmagnetinimo kreivės pavidalu), magneto matmenis l μ , sμ ir tarpo matmenys δ, sδ , galite naudoti lygtį (7-38), kad apskaičiuotumėte srautą tarpelyje. Norėdami tai padaryti, diagramoje nubrėžkite tiesią liniją (7-14 pav.). Ob kampu a. Linijos segmentas bс apibrėžia indukciją AT magnetas. Iš čia srautas oro tarpelyje bus
Nustatant tg α, atsižvelgiama į y ašies ir abscisių skales:
kur p = n/m- ašių B ir H mastelių santykis.
Atsižvelgiant į sklaidą, srautas Ф δ nustatomas taip.
Vykdykite tiesią liniją Ob kampu α, kur tg α == Λ δ l μ ( psµ). Gauta vertė AT apibūdina indukciją vidurinėje magneto dalyje. Srautas vidurinėje magneto dalyje
Oro tarpo srautas
de σ yra sklaidos koeficientas. Darbinio tarpo indukcija
Tiesūs magnetai. Išraiška (7-42) pateikia uždaros formos magnetų uždavinio sprendimą, kur oro tarpų laidumą galima pakankamai tiksliai apskaičiuoti praktiniams tikslams. Tiesiesiems magnetams klaidinančio srauto laidumo apskaičiavimo problema yra labai sudėtinga. Srautas apskaičiuojamas naudojant eksperimentines priklausomybes, susiejančias magnetinio lauko stiprumą su magneto matmenimis.
Nemokama magnetinė energija. Tai energija, kurią magnetas skleidžia oro tarpuose. Skaičiuodami nuolatinius magnetus, parenkant medžiagą ir reikiamus matmenų santykius, jie siekia maksimaliai išnaudoti magneto medžiagą, kuri sumažinama iki maksimalios laisvosios magnetinės energijos vertės gavimo.
Magnetinė energija, sukoncentruota oro tarpelyje, proporcinga srauto tarpe ir PMF sandaugai:
Turint omenyje
Mes gauname
kur V yra magneto tūris. Magneto medžiagai būdinga magnetinė energija, tenkanti jo tūrio vienetui.
Ryžiai. 7-15. Prie magneto magnetinės energijos apibrėžimo
Naudojant išmagnetinimo kreivę, galima sudaryti kreivę W m = f(AT) adresu V= 1 (7-15 pav.). Kreivė W m = f(AT) kai kurių verčių maksimumas AT ir H, kurį žymime AT 0 ir H 0 . Praktikoje suradimo būdas AT 0 ir H 0 be braižymo W m = f(AT). Keturkampio, kurio kraštinės lygios, įstrižainės susikirtimo taškas AT r ir H c , kai išmagnetinimo kreivė gana tiksliai atitinka reikšmes AT 0 , H 0 . Liekamoji indukcija V r svyruoja santykinai mažose ribose (1-2,5), o prievartos jėga H c - didelėse ribose (1-20). Todėl išskiriamos medžiagos: mažos prievartinės, kuriose W m yra mažas (kreivė 2), didelė koercicija, kurioje W m dydžio (kreivė 1 ).
grąžinimo kreivės. Eksploatacijos metu oro tarpas gali pasikeisti. Tarkime, kad prieš įvedant inkarą indukcija buvo B 1tg a vienas . Įvedus armatūrą, tarpas δ pasikeičia ir ši sistemos būsena atitinka kampą a 2; (7-16 pav.) ir didelę indukciją. Tačiau indukcijos padidėjimas vyksta ne pagal išmagnetinimo kreivę, o pagal kokią nors kitą kreivę b 1 cd, vadinama grąžinimo kreive. Visiškai uždarius (δ = 0), turėtume indukciją B 2. Keičiant tarpą priešinga kryptimi, indukcija keičiasi išilgai kreivės dfb vienas . grąžinimo kreivės b 1 cd ir dfb 1 yra dalinės įmagnetinimo ir išmagnetinimo ciklo kreivės. Kilpos plotis paprastai yra mažas, o kilpą galima pakeisti tiesia b 1 d. Santykis Δ AT/Δ H vadinamas grįžtamuoju magneto pralaidumu.
Senstantys magnetai. Senėjimas suprantamas kaip magnetinio magnetinio srauto mažėjimo laikui bėgant reiškinys. Šį reiškinį lemia keletas toliau išvardytų priežasčių.
struktūrinis senėjimas. Magnetinė medžiaga po sukietėjimo ar liejimo turi netolygią struktūrą. Laikui bėgant šis nelygumas pereina į stabilesnę būseną, o tai lemia vertybių pasikeitimą AT ir H.
Mechaninis senėjimas. Atsiranda dėl smūgių, smūgių, vibracijų ir įtakų aukšta temperatūra kurie susilpnina magnetinį srautą.
magnetinis senėjimas. Nustatyta pagal išorinių magnetinių laukų įtaką.
Magnetų stabilizavimas. Bet koks magnetas prieš montuojant jį į aparatą turi būti papildomai stabilizuojamas, po kurio padidėja magneto atsparumas srauto sumažėjimui.
struktūrinis stabilizavimas. Jį sudaro papildomas terminis apdorojimas, kuris atliekamas prieš magneto įmagnetinimą (sukietėjusio magneto virinimas 4 valandas po sukietėjimo). Plieno, nikelio ir aliuminio lydiniams nereikalaujama konstrukcijos stabilizavimo.
mechaninis stabilizavimas.Įmagnetintas magnetas, prieš montuodamas į aparatą, yra veikiamas smūgių, smūgių, vibracijos sąlygomis, kurios yra artimos darbo režimui.
magnetinis stabilizavimas.Įmagnetintas magnetas yra veikiamas kintamo ženklo išorinių laukų, po kurių magnetas tampa atsparesnis išoriniams laukams, temperatūrai ir mechaniniams poveikiams.
8 SKYRIUS ELEKTROMAGNETINIAI MECHANIZMAI
Dabar paaiškinsiu: gyvenime taip atsitiko, kad neįmanoma būti ypač stipriam - tada ypač (tik siaubo, kaip) norisi... O esmė yra tokia. Virš „eilinių“ pakibo kažkoks likimas, paslaptingumo ir užsispyrimo aura. Visi fizikai (dėdės ir tetos skirtingi) išvis nepjauna nuolatiniuose magnetuose (tikrinama ne kartą, asmeniškai), ir tai tikriausiai todėl, kad visuose fizikos vadovėliuose šis klausimas yra apeinamas. Elektromagnetizmas - taip, taip, prašau, bet nė žodžio apie konstantas ...
Pažiūrėkime, ką galima išspausti iš protingiausios knygos „I.V.Saveljevas. Bendrosios fizikos kursas. 2 tomas. Elektra ir magnetizmas“, – vėsiau nei ši makulatūra, vargu ar ką galima iškasti. Taigi 1820 m. tam tikras bičiulis, vardu Oerstedas, supurvino eksperimentą su laidininku, o šalia stovėjo kompaso adata. Nuomojimas elektros palei laidininką įvairiomis kryptimis, jis buvo įsitikinęs, kad rodyklė aiškiai orientuosis aiškiai su kuo. Iš patirties kormoranas padarė išvadą, kad magnetinis laukas yra kryptingas. Vėliau buvo išsiaiškinta (įdomu kaip?), kad magnetinis laukas, skirtingai nei elektrinis, neturi įtakos krūviui ramybės būsenoje. Jėga atsiranda tik tada, kai krūvis juda (atkreipkite dėmesį). Judantys krūviai (srovės) keičia supančios erdvės savybes ir sukuria joje magnetinį lauką. Tai reiškia, kad iš čia išplaukia, kad magnetinį lauką sukuria judantys krūviai.
Matote, mes vis labiau nukrypstame į elektrą. Juk magnete nejuda nė velnio ir jame neteka srovė. Štai ką Ampère'as manė apie tai: jis pasiūlė, kad medžiagos molekulėse cirkuliuotų žiedinės srovės (molekulinės srovės). Kiekviena tokia srovė turi magnetinį momentą ir sukuria magnetinį lauką supančioje erdvėje. Nesant išorinio lauko, molekulinės srovės yra orientuotos atsitiktinai, todėl dėl jų atsirandantis laukas yra lygus nuliui (smagu, ane?). Tačiau to nepakanka: Dėl chaotiškos atskirų molekulių magnetinių momentų orientacijos bendras kūno magnetinis momentas taip pat lygus nuliui. – Ar jaučiate, kaip erezija vis stiprėja? ? Veikiant laukui, molekulių magnetiniai momentai įgauna vyraujančią orientaciją viena kryptimi, dėl to magnetas įmagnetinamas – jo bendras magnetinis momentas tampa kitoks nei nulis. Atskirų molekulinių srovių magnetiniai laukai tokiu atveju vienas kito nebekompensuoja ir atsiranda laukas. Sveika!
Na, kas tai?! - Pasirodo, magneto medžiaga įmagnetinama visą laiką (!), Tik atsitiktinai. Tai yra, jei pradėsime dalyti didelį gabalą į mažesnius ir pasieksime pačius mikro-su-mikro lustus, vis tiek gausime normaliai veikiančius magnetus (įmagnetintus) be jokio įmagnetinimo !!! - Na, tai nesąmonė.
Maža nuoroda, taigi, bendram vystymuisi: Magneto įmagnetinimas apibūdinamas magnetiniu momentu tūrio vienete. Ši vertė vadinama įmagnetinimu ir žymima raide „J“.
Tęskime nardymą. Šiek tiek iš elektros: ar žinote, kad nuolatinės srovės lauko magnetinės indukcijos linijos yra koncentrinių apskritimų, dengiančių laidą, sistema? Ar ne? Dabar žinai, bet netiki. Paprastu būdu, jei sakote, įsivaizduokite skėtį. Skėčio rankena yra srovės kryptis, bet paties skėčio kraštas (pvz.), t.y. apskritimas yra tarsi magnetinės indukcijos linija. Be to, tokia linija prasideda iš oro ir baigiasi, žinoma, taip pat niekur! – Ar fiziškai įsivaizduojate šią nesąmonę? Pagal šią bylą buvo pasirašyti net trys vyrai: vadinamas Biot-Savart-Laplace įstatymas. Visas parkas atsiranda dėl to, kad kažkur buvo klaidingai pateikta pati lauko esmė – kodėl jis atsiranda, kas tai yra, iš tikrųjų, kur jis prasideda, kur ir kaip plinta.
Net absoliučiai paprastuose dalykuose jie (šie blogi fizikai) kvailina visų galvas: Magnetinio lauko kryptis apibūdinama vektoriniu dydžiu („B“ – matuojamas teslomis). Būtų logiška, analogiškai su elektrinio lauko stipriu "E", "B" vadinti magnetinio lauko stiprumu (tipas, jų funkcijos panašios). Tačiau (dėmesio!) Pagrindinė magnetinio lauko galios charakteristika buvo vadinama magnetine indukcija... Bet ir to jiems atrodė nepakankamai, o norint viską visiškai supainioti, pagalbinei reikšmei buvo suteiktas pavadinimas „magnetinio lauko stiprumas“. „H“, panaši į elektrinio lauko pagalbinę charakteristiką „D“. Kas yra…
Be to, išsiaiškinę Lorenco jėgą, jie daro išvadą, kad magnetinė jėga yra silpnesnė už Kulono jėgą koeficientu, lygiu krūvio greičio ir šviesos greičio santykio kvadratui (t. y. magnetinio komponento). jėga yra mažesnė už elektrinį komponentą). Taip magnetinėms sąveikoms priskiriant reliatyvistinį efektą!!! Labai mažiems paaiškinsiu: dėdė Einšteinas gyveno amžiaus pradžioje ir sugalvojo reliatyvumo teoriją, visus procesus susiedamas su šviesos greičiu (gryna nesąmonė). Tai yra, jei įsibėgėsite iki šviesos greičio, tada laikas sustos, o jį viršijus – grįš atgal... Visiems jau seniai aišku, kad tai buvo tik juokdario Einšteino pasaulinė tatuiruotė, ir kad visa tai švelniai tariant netiesa. Dabar jie taip pat pririšo magnetus su savo savybėmis prie šio labudyatino - kodėl jie tokie? ...
Dar viena smulkmena: ponas Ampère'as išvedė nuostabią formulę ir paaiškėjo, kad jei prie magneto atneši laidą, na, ar kokį geležies gabalėlį, tai magnetas pritrauks ne laidą, o judančius krūvius. palei laidininką. Jie tai pavadino apgailėtinai: „Ampero dėsnis“! Mažai neatsižvelgė į tai, kad jei laidas neprijungtas prie akumuliatoriaus ir per jį neteka srovė, tai jis vis tiek prilimpa prie magneto. Jie sugalvojo tokį pasiteisinimą, kad, sako, vis tiek yra kaltinimų, tik juda atsitiktinai. Čia jie prilimpa prie magneto. Įdomu tai, kad iš čia jis atsiranda, mikrotūriais EMF paimamas, kad šie krūviai būtų chaotiškai dešra. Tai tik amžinas variklis! O juk mes nieko nešildome, nepumpuojame energijos... Arba čia dar vienas pokštas: Pavyzdžiui, aliuminis taip pat yra metalas, bet kažkodėl neturi chaotiškų krūvių. Na, o aliuminis NELIPA prie magneto!!! ...ar jis pagamintas iš medžio...
O taip! Aš dar nepasakojau, kaip nukreiptas magnetinės indukcijos vektorius (jūs turite tai žinoti). Taigi, prisimindami savo skėtį, įsivaizduokite, kad aplink perimetrą (skėčio kraštą) pradėjome srovę. Dėl šios paprastos operacijos vektorius mūsų mintys nukreipia link rankenos tiksliai lazdos centre. Jei laidininkas su srove turi netaisyklingus kontūrus, tada viskas prarandama - paprastumas išgaruoja. Atsiranda papildomas vektorius, vadinamas dipolio magnetiniu momentu (skėčio atveju jis taip pat yra, jis tiesiog nukreiptas ta pačia kryptimi kaip ir magnetinės indukcijos vektorius). Prasideda baisus skilimas formulėse - visokie integralai palei kontūrą, sinusai-kosinusai ir t.t. – Kam to reikia, gali paklausti pats. Ir dar verta paminėti, kad srovė turi būti paleidžiama pagal teisingo gimleto taisyklę, t.y. pagal laikrodžio rodyklę, tada vektorius bus toli nuo mūsų. Tai susiję su teigiamo normalaus samprata. Gerai, eikime toliau...
Draugas Gaussas šiek tiek susimąstė ir nusprendė, kad magnetinių krūvių nebuvimas gamtoje (tiesą sakant, Dirakas pasiūlė, kad jie egzistuoja, tik jie dar nebuvo atrasti) lemia tai, kad vektoriaus „B“ linijos neturi nei pradžios, nei pabaiga. Todėl susikirtimų skaičius, atsirandantis, kai tiesės "B" išeina iš tūrio, kurį riboja koks nors paviršius "S", visada yra lygus sankryžų skaičiui, kai linijos patenka į šį tūrį. Todėl magnetinės indukcijos vektoriaus srautas per bet kurį uždarą paviršių yra lygus nuliui. Dabar viską interpretuojame įprasta rusiškai: bet koks paviršius, kaip lengva įsivaizduoti, kažkur baigiasi, todėl yra uždarytas. „Lygi nuliui“ reiškia, kad jo nėra. Padarome paprastą išvadą: „Niekada niekur nėra srauto“ !!! - Tikrai šaunu! (Tiesą sakant, tai tik reiškia, kad srautas yra vienodas). Manau, kad tai turėtų būti sustabdyta, nes tada atsiranda TOKIOS šiukšlės ir gelmės, kad... Tokie dalykai kaip divergencija, rotorius, vektorinis potencialas yra globaliai sudėtingi ir net šis megadarbas nėra iki galo suprantamas.
Dabar šiek tiek apie magnetinio lauko formą laiduose su srove (kaip mūsų tolesnio pokalbio pagrindu). Ši tema daug miglotesnė, nei manėme. Jau rašiau apie tiesų laidininką - lauką plono cilindro pavidalu išilgai laidininko. Jei suvyniosite ritę ant cilindrinio kartono ir paleisite srovę, tai tokios konstrukcijos laukas (o jis gudriai vadinamas - solenoidas) bus toks pat kaip ir panašaus cilindrinio magneto, t.y. linijos išeina iš magneto galo (arba siūlomo cilindro) ir patenka į kitą galą, sudarydamos savotišką elipsę erdvėje. Kuo ilgesnė ritė arba magnetas, tuo elipsės yra plokščiesnės ir pailgesnės. Žiedas su spyruokle turi vėsų lauką: būtent toro pavidalu (įsivaizduokite tiesaus laidininko lauką, susuktą). Naudojant toroidą, tai paprastai yra pokštas (dabar tai solenoidas, sulankstytas į spurgą) - jis neturi magnetinės indukcijos už savęs (!). Jei imtume be galo ilgą solenoidą, tai ta pati šiukšlė. Tik mes žinome, kad nieko nėra begalinio, todėl solenoidas pursteli iš galų, kažkaip trykšta;))). Ir vis dėlto – solenoido ir toroido viduje laukas vienodas. Kaip.
Na, ką dar verta žinoti? - Sąlygos ties dviejų magnetų riba atrodo lygiai kaip šviesos spindulys ties dviejų terpių riba (jis lūžta ir keičia kryptį), tik mes turime ne spindulį, o magnetinės indukcijos vektorių ir skirtingą magnetinį laidumą. (o ne optiniai) mūsų magnetai (medijos). Arba dar vienas dalykas: mes turime šerdį ir ant jos ritę (elektromagnetą, pvz.), kur, jūsų manymu, kabo magnetinės indukcijos linijos? - Jie daugiausia susitelkę šerdies viduje, nes turi nuostabų magnetinį pralaidumą, taip pat yra sandariai suspausti į oro tarpą tarp šerdies ir ritės. Tai tik pačioje apvijoje, nėra figos. Todėl šoniniu ritės paviršiumi nieko neįmagnetinsite, o tik šerdimi.
Ei, ar tu jau miegi? Ar ne? Tada tęskime. Pasirodo, visos medžiagos gamtoje skirstomos ne į dvi klases: magnetines ir nemagnetines, o į tris (priklausomai nuo magnetinio jautrumo ženklo ir dydžio): 1. Diamagnetai, kuriuose jis yra mažas ir neigiamo dydžio. (trumpiau tariant, praktiškai nulis, o įmagnetinti jų niekaip nepavyks), 2. Paramagnetai, kuriuose jis irgi mažas, bet teigiamas (taip pat arti nulio; galima šiek tiek įmagnetinti, bet vis tiek ne) pajusti, taigi viena figa), 3. Feromagnetai, kuriuose jis yra teigiamas ir pasiekia tiesiog milžiniškas reikšmes (1010 kartų daugiau nei paramagnetų!), be to, feromagnetų jautrumas yra magnetinio lauko stiprumo funkcija. . Tiesą sakant, yra ir kitokio tipo medžiagos – tai dielektrikai, jie turi visiškai priešingas savybes ir mūsų nedomina.
Žinoma, mus domina feromagnetai, kurie taip vadinami dėl geležies (ferrum) inkliuzų. Geležis gali būti pakeista panašiomis cheminėmis savybėmis. elementai: nikelis, kobaltas, gadolinis, jų lydiniai ir junginiai, taip pat kai kurie mangano ir chromo lydiniai ir junginiai. Visa ši kanoja su įmagnetinimu veikia tik tada, kai medžiaga yra kristalinės būsenos. (Įmagnetinimas išlieka dėl efekto, vadinamo „Hysteresis Loop“ – na, jūs visi tai jau žinote). Įdomu žinoti, kad yra tam tikra „Curie temperatūra“, ir tai nėra konkreti temperatūra, o kiekvienai medžiagai sava, virš kurios išnyksta visos feromagnetinės savybės. Tikrai nuostabu žinoti, kad yra penktosios grupės medžiagų – jos vadinamos antiferomagnetais (erbis, dispozicija, mangano ir VARIO lydiniai!!!). Šios specialios medžiagos turi kitą temperatūrą: „antiferomagnetinį Curie tašką“ arba „Nėelio tašką“, žemiau kurio išnyksta ir šios klasės stabilios savybės. (Aukščiau viršutinio taško medžiaga elgiasi kaip paramagnetas, o esant žemesnei nei žemesnio Neelio taško temperatūrai, ji tampa feromagnetu).
Kodėl aš taip ramiai tai sakau? – Atkreipiu jūsų dėmesį į tai, kad niekada nesakiau, kad chemija yra neteisingas mokslas (tik fizika), bet tai yra gryniausia chemija. Įsivaizduokite: paimate varį, šiek tiek atvėsinate, įmagnetinate ir rankose turite magnetą (kumštinėse?) Bet varis nėra magnetinis !!!
Mums taip pat gali prireikti kelių grynai elektromagnetinių dalykų iš šios knygos, pavyzdžiui, sukurti generatorių. Reiškinys numeris 1: 1831 m. Faradėjus atrado, kad uždaroje laidžioje grandinėje, kai magnetinės indukcijos srautas keičiasi per šios grandinės ribojamą paviršių, atsiranda elektros srovė. Šis reiškinys vadinamas elektromagnetine indukcija, o susidaranti srovė yra indukcinė. O dabar svarbiausias dalykas: indukcijos EML dydis nepriklauso nuo to, kaip atliekamas magnetinio srauto pokytis, o lemia tik srauto kitimo greitis! - Brendo mintis: kuo greičiau sukasi rotorius su langinėmis, tuo didesnę indukuoto EML vertę pasiekia ir tuo didesnė įtampa, pašalinama iš antrinės generatoriaus grandinės (iš ritių). Tiesa, dėdė Lencas mus išlepino savo „Lenco taisykle“: indukcijos srovė visada nukreipta taip, kad atremtų ją sukeliančią priežastį. Vėliau paaiškinsiu, kaip šis reikalas veikia generatoriuje (ir kituose modeliuose).
Reiškinys numeris 2: Indukcinės srovės taip pat gali būti sužadintos kietuose masyviuose laiduose. Šiuo atveju jos vadinamos Foucault srovėmis arba sūkurinėmis srovėmis. Masyvaus laidininko elektrinė varža yra maža, todėl Foucault srovės gali pasiekti labai didelį stiprumą. Pagal Lenco taisyklę Foucault srovės parenka tokius kelius ir kryptis laidininko viduje, kad savo veikimu kuo stipriau priešintųsi jas sukeliančiai priežasčiai. Todėl geri laidininkai, judantys stipriame magnetiniame lauke, patiria stiprų lėtėjimą dėl Foucault srovių sąveikos su magnetiniu lauku. Tai reikia žinoti ir į tai atsižvelgti. Pavyzdžiui, generatoriuje, jei tai daroma pagal visuotinai priimtą neteisingą schemą, judančiose užuolaidose kyla Foucault srovės, kurios, žinoma, sulėtina procesą. Kiek žinau, niekas apie tai negalvojo. (Pastaba: vienintelė išimtis yra Faradėjaus atrasta ir Tesla patobulinta vienpolė indukcija, kuri nesukelia žalingo savaiminės indukcijos poveikio).
Reiškinys numeris 3: bet kurioje grandinėje tekanti elektros srovė sukuria magnetinį srautą, prasiskverbiantį į šią grandinę. Keičiantis srovei, keičiasi ir magnetinis srautas, dėl to grandinėje indukuojamas EML. Šis reiškinys vadinamas saviindukcija. Straipsnyje apie generatorius taip pat kalbėsiu apie šį reiškinį.
Beje, apie Foucault sroves. Galite patirti smagią patirtį. Lengvas kaip pragaras. Paimkite didelį storą (mažiausiai 2 mm storio) vario arba aliuminio lakštą ir padėkite jį kampu į grindis. Tegul „stiprus“ nuolatinis magnetas laisvai slysta nuožulniu paviršiumi. Ir... Keista!!! Atrodo, kad nuolatinis magnetas traukia lapą ir slysta pastebimai lėčiau nei, pavyzdžiui, ant medinio paviršiaus. Kodėl? Kaip ir „specialistas“ iš karto atsakys - „Lakštiniame laidininke, kai magnetas juda, atsiranda sūkurinės elektros srovės (Foucault srovės), kurios neleidžia keistis magnetiniam laukui, taigi ir neleidžia nuolatiniam magnetui judėti išilgai laidininko paviršius“. Bet pagalvokim! Sūkurinė elektros srovė yra laidumo elektronų sūkurinis judėjimas. Kas trukdo laisvai judėti laidumo elektronų sūkuriui išilgai laidininko paviršiaus? Inercinė laidumo elektronų masė? Energijos praradimas elektronams susidūrus su laidininko kristaline gardele? Ne, to nesilaikoma ir paprastai negali būti. Taigi, kas sustoja laisvas judėjimas sūkurinės srovės palei laidininką? Nežinau? Ir niekas negali atsakyti, nes visa fizika yra nesąmonė.
Dabar pora įdomių minčių apie nuolatinių magnetų esmę. Howardo R. Johnsono mašinoje, tiksliau jos patentinėje dokumentacijoje, buvo išreikšta tokia mintis: „Šis išradimas yra susijęs su nesuporuotų elektronų sukinių panaudojimo feromagnete ir kitose medžiagose, kurios yra magnetinių laukų šaltiniai, būdu. galia be elektronų srauto, kaip tai vyksta įprastuose elektros laiduose, o nuolatinio magneto varikliuose naudoti šį metodą kuriant maitinimo šaltinį. Taikant šį išradimą, nesuporuotų elektronų sukiniai nuolatinių magnetų viduje yra naudojami sukurti varomosios jėgos šaltinį vien dėl nuolatinių magnetų superlaidumo charakteristikų ir magnetų sukuriamo magnetinio srauto, kuris yra valdomas ir koncentruojamas taip, kad magnetinės jėgos būtų nukreiptos nuolatiniam naudingo darbo atlikimui, pavyzdžiui, rotoriaus poslinkiui statoriaus atžvilgiu. Atkreipkite dėmesį, kad Johnsonas savo patente rašo apie nuolatinį magnetą kaip sistemą, turinčią „superlaidumo charakteristikas“! Elektronų srovės nuolatiniame magnete yra tikrojo superlaidumo pasireiškimas, kuriam nereikia laidininko aušinimo sistemos, kad būtų užtikrinta nulinė varža. Be to, „atsparumas“ turi būti neigiamas, kad magnetas išlaikytų ir atnaujintų savo įmagnetintą būseną.
O ką, manote, kad apie „eilinius“ žinote viską? Štai paprastas klausimas: - Kaip atrodo paprasto feromagnetinio žiedo lauko linijų vaizdas (magnetas iš įprasto garsiakalbio)? Kažkodėl visi išskirtinai tiki, kad tai yra taip pat, kaip ir su bet kokiu žiediniu laidininku (ir, žinoma, jis nėra nupieštas nė vienoje knygoje). Ir čia jūs klystate!
Tiesą sakant (žr. paveikslą) srityje, esančioje šalia žiedo skylės, linijoms nutinka kažkas nesuprantamo. Užuot nuolat įsiskverbę į jį, jie skiriasi, nubrėždami figūrą, primenančią sandariai prikimštą maišelį. Jis turi tarsi dvi stygas – viršuje ir apačioje (specialūs taškai 1 ir 2), – jose esantis magnetinis laukas keičia kryptį.
Galite atlikti šaunų eksperimentą (pavyzdžiui, paprastai nepaaiškinamą;), - iš apačios į ferito žiedą atneškime plieninį rutulį, o į apatinę dalį - metalinę veržlę. Ji tuoj pat jį patrauks (a pav.). Čia viskas aišku – kamuolys, patekęs į žiedo magnetinį lauką, tapo magnetu. Tada mes pradėsime nešti kamuolį iš apačios į ringą. Čia veržlė nukris ir nukris ant stalo (b pav.). Štai jis, apatinis vienaskaitos taškas! Joje pasikeitė lauko kryptis, kamuolys ėmė iš naujo magnetizuotis ir nustojo traukti veržlę. Pakėlus rutulį virš vieno taško, veržlė vėl gali būti įmagnetinta prie jo (c pav.). Šis pokštas su magnetinės linijos M.F. pirmasis atrado Ostrikovas.
P.S. Baigdamas pabandysiu aiškiai suformuluoti savo poziciją dėl šiuolaikinė fizika. Aš nesu prieš eksperimentinius duomenis. Jei jie atnešė magnetą, o jis ištraukė geležies gabalą, tada jis ištraukė. Jei magnetinis srautas sukelia EML, tada jis sukelia. Jūs negalite su tuo ginčytis. Bet (!) štai mokslininkų daromos išvados, ... jų paaiškinimai apie šiuos ir kitus procesus kartais būna tiesiog juokingi (švelniai tariant). Ir ne kartais, o dažnai. Beveik visada…
a) Bendra informacija. Daugelyje elektros prietaisų pastoviam magnetiniam laukui sukurti naudojami nuolatiniai magnetai, kurie gaminami iš magnetiškai kietų medžiagų su plačia histerezės kilpa (5.6 pav.).
Nuolatinio magneto darbas vyksta zonoje nuo H = 0 prieš H \u003d - H s.Ši kilpos dalis vadinama išmagnetinimo kreive.
Apsvarstykite pagrindinius ryšius nuolatiniame magnete, kuris turi toroido formą su vienu mažu tarpu b(5.6 pav.). Dėl toroido formos ir mažo tarpelio galima nepaisyti tokio magneto klaidinančių srautų. Jei tarpas yra mažas, tada magnetinis laukas jame gali būti laikomas vienodu.
5.6 pav. Nuolatinio magneto išmagnetinimo kreivė
Jei nepaisoma lenkimo, tada tarpo indukcija AT & ir magneto viduje AT yra tas pats.
Remiantis visu galiojančiu uždarojo ciklo integracijos įstatymu 1231 ryžių. mes gauname:
5.7 pav. Toroido formos nuolatinis magnetas
Taigi lauko stiprumas tarpelyje yra nukreiptas priešingai nei lauko stiprumas magneto korpuse. Dėl nuolatinės srovės elektromagneto, turinčio panašią magnetinės grandinės formą, neatsižvelgdami į sodrumą, galite parašyti:.
Lyginant matyti, kad esant nuolatiniam magnetui n. c, kuris sukuria srautą darbiniame tarpelyje, yra magneto korpuso įtempimo ir jo ilgio sandauga su priešingu ženklu - Hl.
Pasinaudojus tuo,
, (5.29)
, (5.30)
kur S- stulpo plotas; - oro tarpo laidumas.
Lygtis yra tiesės, einančios per antrojo kvadranto pradžios tašką kampu a ašies lygtis. H. Atsižvelgiant į indukcijos mastą t in ir įtampa t n kampas a apibrėžiamas lygybe
Kadangi nuolatinio magneto korpuse esančio magnetinio lauko indukcija ir stiprumas yra sujungti išmagnetinimo kreive, šios tiesės susikirtimas su išmagnetinimo kreive (taškas BET 5.6 pav.) ir nustato šerdies būklę esant tam tikram tarpui.
Su uždara grandine ir
Su augimu b darbinio tarpo laidumas ir tga mažėja, mažėja indukcija darbiniame tarpe, didėja lauko stiprumas magneto viduje.
Viena iš svarbių nuolatinio magneto charakteristikų yra magnetinio lauko energija darbiniame tarpe W t . Atsižvelgiant į tai, kad tarpo laukas yra vienodas,
Pakaitinė vertė H mes gauname:
, (5.35)
čia V M yra magneto kūno tūris.
Taigi energija darbiniame tarpe yra lygi energijai magneto viduje.
Priklausomybė nuo produkto B(-H) indukcijos funkcijoje parodyta 5.6 pav. Akivaizdu, kad taške C, kur B(-H) pasiekia maksimalią vertę, oro tarpo energija taip pat pasiekia maksimalią vertę, o nuolatinio magneto naudojimo požiūriu šis taškas yra optimalus. Galima parodyti, kad taškas C, atitinkantis sandaugos maksimumą, yra susikirtimo taškas su pluošto išmagnetinimo kreive GERAI, per tašką su koordinatėmis ir .
Leiskite mums išsamiau apsvarstyti tarpo įtaką b pagal indukcijos dydį AT(5.6 pav.). Jei magneto įmagnetinimas buvo atliktas su tarpu b, tada pašalinus išorinį lauką magneto korpuse, bus nustatyta tašką atitinkanti indukcija BET.Šio taško padėtis nustatoma pagal tarpą b.
Sumažinkite atotrūkį iki vertės , tada
. (5.36)
Sumažėjus tarpui, indukcija magneto korpuse didėja, tačiau indukcijos keitimo procesas vyksta ne pagal išmagnetinimo kreivę, o išilgai privačios histerezės kilpos atšakos. AMD. Indukcija AT 1 nustatomas pagal šios šakos susikirtimo tašką su spinduliu, nubrėžtu kampu į ašį - H(taškas D).
Jei atotrūkį vėl padidinsime iki vertės b, tada indukcija sumažės iki vertės AT, ir priklausomybę B (H) bus nustatytas filialo DNR privati histerezės kilpa. Paprastai dalinė histerezės kilpa AMDNA pakankamai siauras ir pakeistas tiesiu REKLAMA, kuri vadinama grįžimo linija. Šios linijos nuolydis iki horizontalios ašies (+ H) vadinamas grąžinimo koeficientu:
. (5.37)
Medžiagos išmagnetinimo charakteristika paprastai nepateikiama visa, o pateikiamos tik soties indukcijos vertės. B s , liekamoji indukcija g, prievartos jėga N s. Norint apskaičiuoti magnetą, reikia žinoti visą išmagnetinimo kreivę, kuri daugeliui magnetiškai kietų medžiagų yra gerai apytikslė pagal formulę
Išmagnetinimo kreivę, pateiktą pagal (5.30), galima lengvai nubraižyti grafiškai, jei kas žinote B s , B r .
b) Srauto darbiniame tarpe nustatymas tam tikrai magnetinei grandinei. Realioje sistemoje su nuolatiniu magnetu srautas darbiniame tarpe skiriasi nuo srauto neutralioje sekcijoje (magneto viduryje) dėl to, kad yra nukrypstančių ir besisukančių srautų (pav.).
Srautas neutralioje sekcijoje yra lygus:
, (5.39)
kur yra srautas neutralioje sekcijoje;
Išsipūtęs srautas ties ašigaliais;
Srauto sklaida;
darbo eiga.
Sklaidos koeficientas o nustatomas lygybe
Jei sutiksime su tuo srautu sukurtas dėl to paties magnetinio potencialo skirtumo, tada
. (5.41)
Indukciją neutralioje sekcijoje randame apibrėždami:
,
ir naudojant išmagnetinimo kreivę.5.6 pav. Darbinio tarpo indukcija yra lygi:
kadangi srautas darbiniame tarpe kelis kartus mažesnis už srautą neutralioje sekcijoje.
Labai dažnai sistemos įmagnetinimas vyksta nesurinktoje būsenoje, kai darbinio tarpo laidumas sumažėja dėl to, kad nėra dalių, pagamintų iš feromagnetinės medžiagos. Šiuo atveju apskaičiavimas atliekamas naudojant tiesioginę grąžą. Jei nuotėkio srautai yra dideli, rekomenduojama atlikti skaičiavimus pagal sekcijas, taip pat elektromagneto atveju.
Klaidžiojantys srautai nuolatiniuose magnetuose vaidina daug didesnį vaidmenį nei elektromagnetuose. Faktas yra tas, kad kietųjų magnetinių medžiagų magnetinis pralaidumas yra daug mažesnis nei minkštųjų magnetinių medžiagų, iš kurių gaminamos elektromagnetų sistemos. Klaidžiojantys srautai sukelia reikšmingą magnetinio potencialo sumažėjimą išilgai nuolatinio magneto ir sumažina n. c, taigi ir srautas darbiniame tarpe.
Sukomplektuotų sistemų sklaidos koeficientas kinta gana plačiame diapazone. Sklaidos koeficiento ir sklaidos srautų apskaičiavimas yra susijęs su dideliais sunkumais. Todėl kuriant naują dizainą rekomenduojama nustatyti sklaidos koeficiento reikšmę specialiame modelyje, kuriame nuolatinis magnetas pakeičiamas elektromagnetu. Įmagnetinimo apvija parenkama taip, kad darbiniame tarpe būtų gautas reikiamas srautas.
5.8 pav. Magnetinė grandinė su nuolatiniu magnetu ir nuotėkio bei lenkimo srautais
c) Magneto matmenų nustatymas pagal reikiamą indukciją darbiniame tarpe.Ši užduotis yra dar sunkesnė nei srauto nustatymas žinomais matmenimis. Renkantis magnetinės grandinės matmenis, dažniausiai stengiamasi užtikrinti, kad indukcija 0 val ir įtampa H 0 neutralioje dalyje atitiko maksimalią gaminio vertę N 0 V 0 . Tokiu atveju magneto tūris bus minimalus. Toliau pateikiamos rekomendacijos, kaip pasirinkti medžiagas. Jei reikia gauti didelę indukcijos vertę esant dideliems tarpams, tinkamiausia medžiaga yra magnico. Jei reikia sukurti mažas indukcijas su dideliu tarpu, tuomet galima rekomenduoti alnisi. Mažiems darbo tarpams ir didelę reikšmę indukcija, patartina naudoti alni.
Magneto skerspjūvis parenkamas iš toliau nurodytų aspektų. Indukcija neutralioje sekcijoje parenkama lygi 0 val. Tada srautas neutralioje sekcijoje
,
kur yra magneto skerspjūvis
.
Indukcijos vertės darbiniame tarpelyje Į r ir stulpo plotui pateikiamos reikšmės. Sunkiausia yra nustatyti koeficiento reikšmę išsibarstymas. Jo vertė priklauso nuo konstrukcijos ir indukcijos šerdyje. Jei magneto skerspjūvis pasirodė didelis, tada naudojami keli lygiagrečiai sujungti magnetai. Magneto ilgis nustatomas pagal reikalingo NS sukūrimo sąlygą. darbiniame tarpelyje su įtempimu magneto korpuse H 0:
kur b p - darbinio tarpo vertė.
Pasirinkus pagrindinius matmenis ir suprojektavus magnetą, pagal anksčiau aprašytą metodą atliekamas patikros skaičiavimas.
d) Magneto charakteristikų stabilizavimas. Veikiant magnetui, pastebimas srauto sumažėjimas sistemos darbiniame tarpelyje - magneto senėjimas. Yra struktūrinis, mechaninis ir magnetinis senėjimas.
Struktūrinis senėjimas atsiranda dėl to, kad po medžiagos sukietėjimo, vidinius įtempius, medžiaga įgauna nevienalytę struktūrą. Darbo metu medžiaga tampa homogeniškesnė, išnyksta vidiniai įtempiai. Šiuo atveju liekamoji indukcija Į t ir prievartos jėga N s mažinti. Siekiant kovoti su struktūros senėjimu, medžiaga yra termiškai apdorojama grūdinant. Tokiu atveju vidiniai įtempiai medžiagoje išnyksta. Jo savybės tampa stabilesnės. Aliuminio-nikelio lydiniams (alni ir kt.) struktūrinio stabilizavimo nereikia.
Mechaninis senėjimas atsiranda dėl magneto smūgio ir vibracijos. Kad magnetas būtų nejautrus mechaniniams poveikiams, jis yra dirbtinai sendinamas. Magnetiniai pavyzdžiai yra veikiami tokių smūgių ir vibracijų, kurie patiriami eksploatuojant prieš įrengiant aparatą.
Magnetinis senėjimas – tai medžiagos savybių pasikeitimas veikiant išoriniams magnetiniams laukams. Teigiamas išorinis laukas padidina indukciją išilgai grįžimo linijos, o neigiamas sumažina išmagnetinimo kreivė. Kad magnetas būtų stabilesnis, jis yra veikiamas išmagnetinimo lauko, po kurio magnetas veikia grįžtamojoje linijoje. Dėl mažesnio grįžtamosios linijos statumo sumažėja išorinių laukų įtaka. Skaičiuojant magnetines sistemas su nuolatiniais magnetais, reikia atsižvelgti į tai, kad stabilizavimosi procese magnetinis srautas sumažėja 10-15%.
Energijos perkėlimas elektromagnetinis laukas
Tyrimo esmė:
Pagrindinė tyrimų kryptis – teorinių ir techninių galimybių sukurti prietaisus, generuojančius elektros energiją dėl autoriaus atrasto fizinio elektromagnetinio lauko energijos transgeneracijos proceso, tyrimas. Poveikio esmė slypi tame, kad pridedant elektromagnetinius laukus (pastovius ir kintamus), pridedamos ne energijos, o lauko amplitudės. Lauko energija yra proporcinga viso elektromagnetinio lauko amplitudės kvadratui. Dėl to, paprasčiausiai pridėjus laukus, viso lauko energija gali būti daug kartų didesnė už visų pradinių laukų energiją atskirai. Ši elektromagnetinio lauko savybė vadinama lauko energijos neadityvumu. Pavyzdžiui, į krūvą sudėjus tris plokščiuosius nuolatinius magnetus, bendro magnetinio lauko energija padidėja devynis kartus! Panašus procesas vyksta pridedant elektromagnetines bangas tiekimo linijose ir rezonansinėse sistemose. Bendros stovinčios elektromagnetinės bangos energija gali būti daug kartų didesnė už bangų ir elektromagnetinio lauko energiją prieš pridėjimą. Dėl to padidėja bendra sistemos energija. Procesas aprašomas paprasta lauko energijos formule:
Pridėjus tris nuolatinio disko magnetus, lauko tūris sumažėja tris kartus, o magnetinio lauko tūrinis energijos tankis padidėja devynis kartus. Dėl to trijų magnetų bendro lauko energija kartu pasirodo tris kartus didesnė už trijų atjungtų magnetų energiją.
Pridedant elektromagnetines bangas viename tūryje (fider linijose, rezonatoriuose, ritėse taip pat padidėja elektromagnetinio lauko energija, palyginti su pradiniu).
Elektromagnetinio lauko teorija parodo galimybę generuoti energiją dėl elektromagnetinių bangų ir laukų perdavimo (trans-) ir pridėjimo. Autoriaus sukurta elektromagnetinių laukų energijos transgeneracijos teorija neprieštarauja klasikinei elektrodinamikai. Idėja apie fizinį kontinuumą kaip supertankią dielektrinę terpę, turinčią didžiulę latentinę masės energiją, lemia tai, kad fizinė erdvė turi energijos, o transgeneracija nepažeidžia viso energijos tvermės dėsnio (atsižvelgiant į terpės energiją). Elektromagnetinio lauko energijos neadityvumas rodo, kad elektromagnetiniam laukui energijos tvermės dėsnis neįvyksta paprastai. Pavyzdžiui, Umov-Poynting vektoriaus teorijoje Poyntingo vektorių pridėjimas lemia tai, kad elektrinis ir magnetinis laukas tuo pačiu metu. Todėl, pavyzdžiui, pridedant tris Poynting vektorius, bendras Poynting vektorius padidėja devynis kartus, o ne tris kartus, kaip atrodo iš pirmo žvilgsnio.
Tyrimo rezultatai:
Eksperimentiškai ištirta galimybė gauti energijos, pridedant elektromagnetines bangas tyrimų, įvairių tipų maitinimo linijose – bangolaidžiuose, dvilaidėse, juostinėse, bendraašiose. Dažnių diapazonas yra nuo 300 MHz iki 12,5 GHz. Galia buvo matuojama ir tiesiogiai – vatmetrais, ir netiesiogiai – detektoriniais diodais ir voltmetrais. Dėl to, atliekant tam tikrus nustatymus tiekimo linijose, buvo gauti teigiami rezultatai. Sudėjus laukų amplitudes (apkrovose), paskirstyta galia apkrovoje viršija iš skirtingų kanalų tiekiamą galią (buvo naudojami galios dalikliai). Paprasčiausias eksperimentas, iliustruojantis amplitudės pridėjimo principą, yra eksperimentas, kurio metu viename imtuve faze veikia trys siaurai nukreiptos antenos, prie kurios prijungtas vatmetras. Šios patirties rezultatas: priėmimo antenoje užfiksuota galia yra devynis kartus didesnė nei kiekvienos siuntimo antenos atskirai. Priėmimo antenoje pridedamos amplitudės (trys) iš trijų siuntimo antenų, o priėmimo galia yra proporcinga amplitudės kvadratui. Tai yra, pridedant tris bendrojo režimo amplitudes, priėmimo galia padidėja devynis kartus!
Pažymėtina, kad trukdžiai ore (vakuumas) yra daugiafaziai, įvairiais būdais skiriasi nuo trukdžių tiekimo linijose, ertmių rezonatoriuose, stovinčios bangos ah ritėse ir tt Vadinamojo klasikinio trukdžių modelio atveju stebimas ir elektromagnetinio lauko amplitudių sudėjimas, ir atėmimas. Todėl apskritai, esant daugiafaziams trukdžiams, energijos taupymo dėsnio pažeidimas yra vietinio pobūdžio. Rezonatoriuje arba esant stovinčioms bangoms maitinimo linijose, elektromagnetinių bangų superpozicija nėra lydima elektromagnetinio lauko persiskirstymo erdvėje. Šiuo atveju ketvirčio ir pusės bangos rezonatoriuose atsiranda tik lauko amplitudės pridėjimas. Viename tūryje sujungtų bangų energija gaunama iš energijos, kuri perėjo iš generatoriaus į rezonatorių.
Eksperimentiniai tyrimai visiškai patvirtina transgeneracijos teoriją. Iš mikrobangų praktikos žinoma, kad net esant normaliam elektros gedimui tiekimo linijose, galia viršija generatoriaus tiekiamą galią. Pavyzdžiui, bangolaidis, skirtas 100 MW mikrobangų galiai, pramušamas pridedant dvi mikrobangų galias po 25 MW – į bangolaidį įdedant dvi priešingai sklindančias mikrobangų bangas. Tai gali atsitikti, kai mikrobangų galia atsispindi nuo linijos galo.
Buvo sukurta nemažai originalių schemų, skirtų energijai generuoti naudojant įvairių tipų trukdžius. Pagrindinis dažnių diapazonas yra metras ir decimetras (UHF), iki centimetro. Transgeneracijos pagrindu galima sukurti kompaktiškus autonominius elektros energijos šaltinius.