Схематически изобразите расположение силовых линий для прямого магнита; для подковообразного магнита.
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Связанных вопросов не найдено
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,441
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
Магнитное поле подковообразного магнита: Обнаружение магнитного поля по его действию на электрический ток. Правило левой руки — урок. Физика, 8 класс.
Подковообразный магнит представляет собой магнит, выполненный в форме подковы или U-образной формы , и стал наиболее широко признанным символом магнитов. Он был изобретен Уильямом Стердженом в 1825 году. Этот тип магнита может быть либо постоянным магнитом, либо электромагнитом . Основное преимущество подковообразного магнита перед другими типами магнитов заключается в том, что магнитные полюса расположены близко друг к другу, создавая гораздо более сильное магнитное поле.
В 1819 году было обнаружено, что прохождение электрического тока через кусок металла отклоняет стрелку компаса . После этого открытия было предпринято множество других экспериментов, связанных с магнетизмом . Эти эксперименты завершились тем, что Уильям Стерджен обмотал проволокой кусок железа в форме подковы и пропустил через провода электрический ток, создав первый подковообразный магнит. [1]
Это был также первый практичный электромагнит и первый магнит, который мог поднимать большую массу, чем сам магнит, когда магнит весом семь унций мог поднять девять фунтов железа . [1] [2] Стерджен показал, что он может регулировать магнитное поле своего подковообразного магнита, увеличивая или уменьшая величину тока, проходящего через провода. [2] Это заложило бы основу для развития электрического телеграфа и будущего всемирных телекоммуникаций на следующее столетие и более. [2]
Форма магнита изначально была создана в качестве замены стержневого магнита, поскольку она делает магнит сильнее. [3] Подковообразный магнит сильнее, потому что оба полюса магнита расположены ближе друг к другу и в одной плоскости, что позволяет линиям магнитного потока течь по более прямому пути между полюсами и концентрирует магнитное поле. [4]
Форма подковообразного магнита также значительно снижает его размагничивание с течением времени. [5] Это связано с коэрцитивной силой, также известной как способность данного магнита оставаться намагниченной.
[5] Коэрцитивная сила слабее в форме диска или кольца, немного выше в форме цилиндра или стержня и сильнее всего в форме подковы. 
[4] [5] Для увеличения коэрцитивной силы подковообразных магнитов используются стальные держатели или держатели магнитов . [5] Магнитное поле сохраняет свою силу лучше всего, когда всему магнитному полю дается возможность проходить через ферромагнитное вещество вместо воздуха. [6] Близость полюсов подковообразного магнита облегчает использование этих держателей магнитов, чем магниты других типов. [6]
Подковообразный магнит из сплава железа AlNiCo . Прикрепленный железный стержень представляет собой магнитный фиксатор, используемый для предотвращения размагничивания.
Подковообразный магнит с рассчитанными силовыми линиями магнитного поля. Два магнитных полюса находятся в непосредственной близости, что концентрирует силовые линии и создает сильное магнитное поле.
Магнитные поля подковообразного магнита, визуализированные с помощью железных опилок.
Подковообразный магнит — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Схема присоединения термопары к гальванометру. 
[31] |
Между полюсами сильного подковообразного магнита 2 находится прямоугольная рамка /, на которую намотано большое количество витков тонкой проволоки. Концы этой проволоки соединены с проводниками, идущими от термопары. При возникновении электродвижущей силы по виткам 1 начинает протекать электрический ток. Вокруг катушки образуется при этом магнитное силовое поле. В результате взаимодействия магнитного поля катушки с магнитным полем магнита 2 кагушка поворачивается вместе со своей осью на некоторый угол. Одновременно отклоняется и стрелка 3, укрепленная на оси рамки. Стрелка указывает величину электродвижущей силы. [32]
Извлекают ферропримеси подковообразным магнитом или электромагнитом. Для облегчения съема ферропримесей на полюса магнита надевают плотно прилегающие наконечники из тонкой папиросной бумаги. В слое сахара полюсами магнита проводят полосы, параллельные одной из сторон стекла или бумага так, чтобы покрыть всю поверхность бороздками, не оставляя не пройденных магнитом участков. 
Затем аналогично проводят магнитом в слое сахара в направлении, перпендикулярном первому. Полученную массу ферропримесей взвешивают с погрешностью 0 0002 г и рассчитывают процент этих примесей.
[33]
Ленточный микрофон содержит подковообразный магнит с вытянутыми полюсными наконечниками, между которыми подвешена тонкая полоска ( ленточка) металлической фольги. В некоторых конструкциях фольга предварительно гофрируется. Ленточка закрепляется сверху и снизу, а напряжение с нее снимается с помощью проводников, подключенных к ее концам. Напряжение на концах ленточки возникает в результате того, что в процессе колебаний она пересекает силовые линии магнитного поля. Это явление хорошо известно в физике. На концах всякого проводника, движущегося в магнитном поле поперек силовых линий, появляется напряжение. Если проводник свернут в катушку, то при этом пересекается большее число линий и выходное напряжение возрастает. В ленточном микрофоне подвижный проводник является одновременно очень тонкой и гибкой диафрагмой. 
[34]
| Магнитная система и внешний вид указателя. [36] |
Сравнительно большие размеры подковообразного магнита , необходимые для получения повышенной чувствительности указателя ( за счет увеличения радиусов активных сторон рамки), приводят к значительному увеличению веса и размеров прибора ТЦТ-5. Это является недостатком таких приборов. Эти указатели являются комбинированными приборами. [37]
Стоджена об изобретении подковообразного магнита , способного поднять стальное тело весом до четырех килограммов, Генри увлекся электромагнетизмом и сразу же нашел способ увеличить подъемную силу до тонны. 
| Схема прибора магнитоэлектрической системы. [39] |
Он состоит из постоянного подковообразного магнита /, к концам которого прикреплены полюсные наконечники 2 с цилиндрическими выточками. [40]
Например, если на подковообразный магнит наложить лист бумаги, на котором насьи-паны ферромагнитные опилки, то при легком постукивании по листу опилки расположатся в виде линий, направленных от одного полюса магнита к другому. [41]
При изменении положения поплавка подковообразный магнит вращается и воздействует на второй магнит, установленный на оси со стрелкой вне расширителя. [42]
Подвесным магнитным сепаратором называют сильный подковообразный магнит
, подвешенный над конвейерной лентой. Этот магнит притягивает металлические предметы, проходящие по ленте вместе с топливом. Периодически такие магнитные сепараторы отводят в сторону и отключают их от сети; при этом удержанные ими металлические предметы падают в установленный для этого бункер. 
[43]
Прибор этой системы представляет собой подковообразный магнит , между полюсами которого укреплена рамка. Протекающий по обмотке рамки ток взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита и поворачивает стрелку. [44]
Неподвижную часть прибора составляют постоянный подковообразный магнит с наконечником и железный цилиндр. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5
Подковообразный магнит: эксперименты и интересные фактыn
Молодой человек из Дюссельдорфа с болью обнаружил, что магниты могут не только прикреплять списки покупок к дверце холодильника: заказал в интернете два так называемых супер магнита. Однако, распаковывая тяжелые металлические пластины из отдельных пакетов, спортсмен-любитель недооценил огромные силы притяжения: его рука была зажата между магнитами, стремящимися навстречу друг другу как в тисках .
Наконец, пожарным пришлось въехать, и они освободили мужчину от магнитного зажима с помощью физической силы, резинового молотка и деревянных клиньев. 
Недаром специалисты рекомендуют перед обращением с магнитами узнавать о возможностях и рисках. Декоративные магниты-подковы в этом контексте кажутся довольно безобидными.
Здесь вы можете узнать, почему эти образцы особенно подходят для интересных экспериментов и где вы все еще можете использовать их в повседневной жизни.
Как работает подковообразный магнит?
В отличие от электромагнита подковообразный магнит известен как постоянный магнит . Благодаря своему материальному составу он постоянно генерирует магнитное поле внутри себя и в непосредственной близости. Как и любой магнит в мире, подковообразный магнит имеет два магнитных полюса. И его северный, и южный полюса оказывают сильное гравитационное притяжение на тела, сделанные из ферромагнитных материалов, таких как железо, кобальт и никель. Эта сила также известна как сила Лоренца . Точное определение силы Лоренца: Сила Лоренца — это сила, действующая на отдельные движущиеся носители заряда в магнитном поле (сила Лоренца).
Это явление связано с атомной структурой металлов. Благодаря спину, движению электронов вокруг атомного ядра, каждая железная частица приобретает свойства крохотного электромагнита. У каждого атома есть свои северный и южный полюса.
Когда железо сталкивается с магнитом, его элементарные компоненты выравниваются с полюсами магнита. Итак, северный полюс каждого атома железа перемещается на к южному полюсу магнита и наоборот. Эффект виден и заметен в виде магнитного притяжения на этих телах.
Что такое силовые линии магнитного поля?
Направление, в котором действуют силы магнитного поля (сила Лоренца), иллюстрируется силовыми линиями на схематических рисунках, с которыми многие люди знакомы из уроков физики. В направлении своих стрелок они символизируют, куда северный полюс воображаемой частицы железа будет двигаться вдоль магнита.
Что характеризует магнитное поле подковообразного магнита?
По сравнению с магнитным полем стержневого магнита силовые линии вблизи подковообразного магнита (из-за его мостиковой формы) рисуют гораздо более сложную картину. 
С одной стороны, они движутся изнутри Северного полюса прямо к противоположному Южному полюсу и генерируют такое однородное магнитное поле, которого нет ни у одного магнита другой формы. С другой стороны, с внешней стороны Северного полюса силовые линии проходят дугами вокруг подковы к внешней стороне Южного полюса. Они никогда не перекрывают . Более сильные области магнитного поля обозначены на иллюстрации более высокой плотностью силовых линий. Это также относится к мостовидным магнитам. Вам нужны соответствующие сильные подковообразные магниты? Вы можете найти подходящих экземпляров в нашей категории школьных магнитов!
Магнит-подкова: опыты для школы и дома
Магнит-подкова предназначен для физики. С их помощью можно в игровой форме проиллюстрировать основные законы магнетизма.
Подковообразный магнит: 1-й эксперимент: Делаем видимыми линии магнитного поля
В дополнение к подковообразному магниту для этого эксперимента вам понадобятся тонкие железные опилки, такие как те, которые образуются при опиливании металлических предметов. 
Эксперимент работает следующим образом:
-
Шаг 2: Приведите подковообразный магнит в контакт с опилками
Если затем поместить подковообразный магнит в центр стружки, частицы железа выстроятся вдоль силовых линий магнитного поля из-за полярности их атомов. Таким образом, ход силовых линий можно сделать видимым и можно измерить протяженность магнитного поля .
Большие подковообразные магниты, полюса которых имеют цветовую маркировку, особенно подходят для такого эксперимента.
Подковообразный магнит: 2-й эксперимент: Намагничивание предметов
Гвозди, шурупы, скрепки и другие предметы можно превратить в магниты с помощью подковообразного магнита (в форме моста). Принцип, лежащий в основе этого, также основан на магнитном выравнивании содержащихся в нем железных компонентов. Для этого просто
-
Шаг 1: Равномерно ударьте подковой по металлическим предметам
Например, многократно ударяйте подковообразным магнитом от головки к кончику гвоздя, регулярно выравнивая полюса его атомов в одном направлении. 
В результате на ногте образуются магнитные северный и южный полюса. Вы можете легко притягивать меньших и более легких металлических предметов, таких как скрепка, с помощью этого недавно созданного магнита. Однако, если вы уроните гвоздь на землю, выравнивание железных компонентов снова нарушится, так что магнитная сила предмета исчезнет.
Намагниченные куски проволоки также можно использовать для имитации того, что происходит, когда магнит ломается: разрежьте намагниченный провод пополам — так сказать, между северным и южным полюсами магнита — и будут созданы два новых магнита , каждый с свои собственные полюса. В мире нет однополюсного магнита.
Подковообразный магнит: 3-й эксперимент: построить компас
Детям, которые с энтузиазмом относятся к мероприятиям на свежем воздухе и игровым тренировкам по выживанию, нравится этот эксперимент. 
Действуйте следующим образом:
Но будьте осторожны: Поместите подковообразный магнит, используемый в конструкции, вне досягаемости плавательного компаса, чтобы его собственное магнитное поле не влияло на стрелку.
Магнит-подкова: часто задаваемые вопросы
Мы собрали самые распространенные вопросы о магнитах-подковах.
Откуда взялся термин «магнит»?
Название всех искусственных магнитов происходит от природного магнитного минерала магнетита . Говорят, что он, в свою очередь, был первоначально обнаружен в греческом регионе Магнезия. Версия античного историка Плиния иная: по его словам, пастух по имени Магнес в турецких горах Ида однажды заметил, что гвозди его ботинок и металлический наконечник трости прилипли к содержащей магнетит почве.
Что сильнее — подковообразный магнит или стержневой магнит?
Если оба магнита одинакового размера, подковообразный магнит будет иметь более высокую удерживающую силу или сцепление, чем стержневой магнит. 
В отличие от стержневого магнита, который никогда не может привести оба полюса в контакт с металлической деталью одновременно, подковообразный магнит воздействует на свой металлический аналог из-за своей формы моста с северным и южным полюсами вместе. Кроме того, абсолютный размер магнита является решающим за силу сцепления.
Наконец, сила магнитного эффекта не в последнюю очередь зависит от материала магнита: так называемые ферритовые магниты обладают относительно слабыми силами притяжения и могут использоваться только до рабочей температуры 250 °C . Магниты из алюминия, никеля и кобальта (AlNiCo) прочнее и могут использоваться при рабочей температуре до 500 °C. Материал легко обрабатывается, поэтому вы можете получить магниты AlNiCo во многих мыслимых формах, включая подковообразные магниты. Магниты из редкоземельного неодима в сочетании с железом и бором часто называют «супермагнитами» из-за их сильная сила сцепления или магнитные силы. 
Однако из-за хрупкости неодима они не имеют подковообразной формы. Соответственно нет неодимовых подковообразных магнитов .
Для чего нужен подковообразный магнит?
Постоянные магниты используются промышленностью в области механики, электроники и электромеханики , например в:
- Электрические двигатели
- Велосипедная динамо-машина
- Микроволновые печи
- современные ветряные турбины
В прошлом подковообразные магниты часто использовались в качестве полевых магнитов в радиодинамиках. Имея большие размеры , они могут поднимать лом и металлические детали или опасные грузы или помогать сортировать металлические предметы при раздельном сборе мусора. В школах и частных домах подковообразные магниты (в форме моста) позволяют проводить яркие эксперименты, их можно использовать для рукоделия и самостоятельной работы или для сбора металлических тел и мелких деталей из хаотичных ящиков стола, ящиков для инструментов или швейных коробок.
Где взять красивые и большие подковообразные магниты?
В magnet-shop.net вы можете приобрести подковообразные магниты, сделанные из феррита, а также AlNicCo — последний, естественно, оказывает более сильное магнитное поле . Крупные образцы, полюса которых имеют цветовую кодировку, особенно подходят для описанных обучающих экспериментов.
Конечно, у нас также есть супермагниты или неодимовые магниты для вас в магазине магнитов.
Что означает географический и магнитный северный полюс?
Вращательное движение жидкого ядра Земли создает огромное магнитное поле внутри и вокруг нашей планеты, сравнимое с полем большого магнитного стержня. Любой магнит на земле выравнивается с направлением этого поля, если вы, например, свободно подвесите его на веревке. Однако географический северный полюс нашей планеты, который представляет собой воображаемую северную точку пересечения оси вращения Земли, на не совпадает с магнитным полюсом Арктики на . 
Магнитный полюс находится в нескольких километрах от географического полюса и перемещается на до 80 километров в сутки, в зависимости от солнечной активности. Как ни странно, магнитный полюс в Арктике является южным магнитным полюсом. Это наименование имеет исторические причины. Когда люди впервые обнаружили, что полюс магнита ориентирован на север, возникло соглашение называть соответствующую сторону магнита «Северным полюсом». Только позже стало ясно, что противоположные полюса притягиваются и что магнитный полюс на севере Земли, следовательно, должен быть магнитным южным полюсом. Чтобы избежать путаницы, наука сегодня называет «арктическим и антарктическим магнитными полюсами».
Вывод: Подковообразные магниты идеально подходят для школьных уроков
Магнетизм идеально подходит для того, чтобы заинтересовать детей наукой и, например, для демонстрации силы Лоренца на металлических телах . Материалы, которые притягиваются друг к другу как по волшебству и выравниваются с невидимыми силовыми линиями, вызывают любопытство к физическим законам на заднем плане. 
В то время как молодые исследователи любят экспериментировать, более старшие особенно увлечены практическим использованием магнитов — будь то самостоятельная работа, утилизация опасных грузов или элегантные застежки на дизайнерских сумках или золотые украшения. Воспользуйтесь преимуществами и закажите правильный подковообразный магнит сюда!
Наши подходящие сильные неодимовые магниты можно найти в соответствующей категории.
электромагнетизм — Как акт сближения полюсов увеличивает электромагнитную силу?
спросил 1 год, 5 месяцев назад
Изменено 1 год, 5 месяцев назад
Просмотрено 241 раз
Согласно моему учебнику силу подковообразного электромагнита можно увеличить следующими способами:
Увеличение количества протекающего тока
Увеличение числа витков катушки
Перемещение полюсов ближе друг к другу
В то время как я понимаю, как работают первые два, третий совершенно сбивает меня с толку: что именно авторы вообще имеют в виду под этим? Кажется (по крайней мере мне) невозможным двигать концы подковообразного магнита — металл! — ближе друг к другу, как хочется. 
Если это возможно, как работает физика?
т.е. как сближение полюсов подковообразного электромагнита увеличивает его силу?
Изображение приведено в моей ТБ, для справки:
Дункан, Том. Кембриджский IGCSE по физике. 3-е изд., Hodder Education, 2014.
- электромагнетизм
- магнитные поля
- электричество
- электрические поля
Я понимаю, почему такая формулировка сбивает с толку, тем более что первые два варианта можно применить к конкретному магниту. Но, основываясь только на многолетнем опыте работы с книгами, рассказывающими о том, как переменные влияют на вещи (и, в частности, на знаниях о подковообразных магнитах), я могу сказать, что они имели в виду.
Они означают, что для двух разных подковообразных магнитов при прочих равных магнит с более близкими полюсами (разной формы U) будет сильнее. 
Не то чтобы мы могли взять один конкретный магнит и изменить его таким образом.
Я думаю, что это был весь вопрос, а не то, что вы спрашиваете, почему подковообразный магнит, в остальном идентичный, был бы сильнее, если бы у него были более близкие полюса.
**Согласно первому закону Кулона – разноименные полюса притягиваются, а одноименные отталкиваются.
Второй закон Кулона – сила между двумя магнитными полюсами прямо пропорциональна произведению их полюсных сил и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.**
Поскольку напряженность поля обратно пропорциональна расстоянию между полюсами, следовательно, при уменьшении расстояния напряженность поля между ними будет увеличиваться. но вот загвоздка поле между подковообразным магнитом однородно и изотопно т.е. не зависит от положения.
но силовые линии, которых нет между полюсами, вряд ли или можно сказать приблизительно равномерны. 
поэтому, если мы уменьшим расстояние между полюсами, напряженность поля (снаружи) увеличится. вот хорошая картинка, чтобы понять эту концепцию.
Подковообразный магнит с рассчитанными силовыми линиями магнитного поля. Два магнитных полюса находятся в непосредственной близости, что концентрирует силовые линии и создает сильное магнитное поле. следовательно, если мы будем подносить полюса все ближе и ближе, будет больше концентрация силовых линий, следовательно, больше будет сила
Обратите внимание, что северный и южный полюса подковообразного магнита находятся на концах. Если бы вы сдвинули или согнули концы ближе друг к другу, это бы 92><\bf \hat r>$$, где $m_1,m_2$ — сила каждого магнитного полюса, $\mu_0$ — константа магнитной проницаемости, а $r$ — расстояние между ними.
Как направлены магнитные полюса?
Как направлены магнитные линии между полюсами магнита? . Выходят из северного полюса и входят в южный. . В этой игре сотни соперников мечтают занять ваше место.
Магни́тный по́люс — условная точка на земной поверхности, в которой силовые линии магнитного поля Земли направлены строго под углом 90° к поверхности. В связи с несимметричностью магнитного поля Земли, магнитные полюса не являются антиподальными точками .
Магнитный полюс в Южном полушарии впервые был достигнут 15 января 1909 года Дэвидом, Моусоном и Маккеем из экспедиции Э. Г. Шеклтона: в точке с координатами 72°25′00″ ю. ш. 155°16′00″ в. д. H G Я O магнитное склонение отличалось от 90° менее, чем на 15′ [19] .
Геомагнитными полюсами называются точки, где ось магнитного диполя (представляющего собой основную компоненту разложения магнитного поля Земли по мультиполям) пересекает поверхность Земли.
Как направлены магнитные силовые линии между полюсами?
Вы знаете ответ на этот вопрос? Магнитные линии между полюсами дугообразного магнита практически параллельны и выходят из северного полюса.
Куда направлены магнитные линии магнитного поля?
Силовые линии магнитного поля замкнуты. Они выходят из северного полюса и входят в южный. Таким образом, направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением северного конца магнитной стрелки.
Как направлены магнитные линии между полюсами Якласс?
Для изображения магнитного поля используют линии магнитного поля. За положительное направление линий магнитного поля принято направление, вдоль которого ориентируется магнитная стрелка — от южного полюса к северному. Магнитные линии замкнуты вокруг проводника, непрерывны и не пересекаются между собой.
Что такое магнитные полюса магнитов?
Полюсами магнита называют его противоположные концы, на которых магнитная сила притяжения или отталкивания наибольшая. По аналогии с географическими, магнитные полюса назвали северный магнитный полюс N и южный магнитный полюс S.
Как направлены магнитные линии внутри постоянного магнита?
Принято считать, что магнитные линии направлены вне постоянного магнита от северного полюса к южному, а внутри магнита от южного полюса к северному. Таким образом, магнитные линии замкнуты точно так же, как и у электрического тока, это концентрические окружности, они замыкаются внутри самого магнита.
Как направлены магнитные линии между полюсами подковообразного магнита
К вопросу о магнитных силовых линиях.
Для начала разберемся с формами магнитных полей, и посмотрим, как проявляется действие сил притяжения и отталкивания. Возьмем магнит и пробный магнит и станем смотреть, какова реакция при приближении одного из полюсов пробного магнита к основному магниту. Обнаруживается, что при обходе полюсов мы сначала испытываем притяжение, а затем отталкивание. И оно неодинаково по всему объему. Тривиально? не очень!
Результат опыта приведен на рисунке 1. То есть существует две явно обнаруживаемые зоны на полюсных наконечниках магнита, как правило плоских, где взаимодействие полюсов магнитов максимально и середина, где взаимодействие почти совсем не наблюдается независимо от полюса пробного магнита. Имеется только вращательный момент. При очень длинном магните зоны вытягиваются и почти сливаются с магнитом посредине. Для магнита конической формы на вытянутом конце силовое действие при той же силе (материал вес и способ намагничивания не меняется) проявляется на гораздо большем расстоянии от полюса, чем на плоском конце. Конечно зоны эти достаточно условны, и показаны наглядности ради.
Из опыта следует, что величина, а точнее толщина этих зон возле полюса зависит от его площади поверхности. То есть с увеличением площади поверхности полюсного наконечника за счет большой площади острия конуса зона взаимодействия вытягивается и это явно видно у конусообразного магнита.
Конечно, при выполнении опыта нам приходится сильно держать пальцами пробный магнит, чтобы не дать ему развернуться, поскольку на него действует сила, выполняющая хорошо известное разворачивающее действие. Это либо соединение разноименных полюсов стык в стык, либо такое же соединение разноименных полюсов обоих магнитов попарно, плашмя.
Проведенные опыты показывают проявление сил с геометрической точностью. Если мы приближаем разноименные полюса, то и удерживать от разворота магниты нет необходимости, они притягиваются по линии действия силы. В случае сближения одноименных полюсов всегда существует некоторый разворачивающий момент силы.
Сразу возникает вопрос к классической электродинамике, а как она описывает момент силы по отношению к постоянным и электрическим магнитам. Оказывается, электродинамика этого вопроса вообще не касается.
Взамен предлагается и только для подобий электромагнитов понятие магнитного момента, что само по себе вызывает недоумение.
Опыт с железными опилками опровергает утверждение, что подобно электрическому диполю постоянный магнит в однородном магнитном поле стремится ориентироваться по полю, но не перемещается в нем. (например томский университет в своих лекциях)
Как же не перемещается? И при чем тут однородность? Ориентирование это уже движение и явное перемещение. Ну и кто такой опыт поставил? Опыт в голове, наверное. Более или менее однородное поле-промежуток между полюсами подковообразного магнита. На деле любой магнит, не закрепленный на опоре, стремится, так или иначе, соединится с другим магнитом или парой разноименных полюсов или полюс к полюсу разноименно.
Находясь между полюсами двух других магнитов третий магнит из любого положения притягивается одним из своих полюсов к ближайшему противоположному по названию. Два магнита плашмя соединяются (двигаются)
Если соединить последовательно несколько малых магнитов встык полюсами а потом согнуть и приблизить концы составного магнита, то они сомкнутся, образуя подобие кольца.
Вывод вполне очевидный, магнитный поток стремится замкнуться. Примером является кольцевой магнит, если сомкнуть как можно ближе его полюса.
При этом полюса у магнита пропадают. Наличие щели можно вообще исключить намагничивая просто цельное кольцо обмоткой. Что получим? Не магнит, просто кусок железа, к которому каким полюсом не прикладывай пробный магнит, он будет только притягиваться и только в одном случае, если он гораздо более сильный и перемагнитит .
А при равенстве вообще никаких эффектов нету .
Но стоит только сделать щель в любом месте и полюса вновь появляются. Если разломать такое кольцо на несколько частей, получим множество магнитов.
Данное свойство материала, из которого изготавливается магнит, не может быть объяснено никакой внутренней энергией данного материала, то есть, нет у атома материала свойств бесконечно черпать энергию из неоткуда. Данная энергия должна поступать извне. В противном случае мы имеем вечный двигатель, так упорно отвергаемый всем профессиональным физическим сообществом. А оно его и имеет в виде электрона бесконечно вращающегося на орбите, энергию для этого вращения черпающего не иначе как из работ Лоренца и его последователей, и имеющего ту самую нескончаемую силу в виде магнитного момента.
Именно на этой фигне и непонимании, что творится, основаны все современные, достаточно безуспешные попытки деятелей, извлекающих «свободную энергию» из чисто статичного устройства под названием магнит.
Сила взаимодействия в большой степени зависит от формы магнитных полей. Из опыта видно, чем больше площадь поверхности полюса магнита, тем меньше ширина зоны притяжения или отталкивания и наоборот, при приближении любого полюса другого магнита. И тогда совершенно неверно принятое сегодня изображение магнитных силовых линий в виде:
Когда пробные магнитные стрелки расположены параллельно магниту. Здесь самое устойчивое положение для закрепленных на опоре стрелок , то есть магнитов не свободных , положение, не обеспечивающее максимальное взаимодействие полюсов, стремящихся соединиться. Стоит отпустить стрелку, и она сама просто полетит к ближайшему полюсу.
И в опыте с опилками картина совсем другая, совершенно доказывающая, что единственное устойчивое положение магнитов стрелок в свободном состоянии, не закрепленных опорой и действием сил трения и любых других сил, кроме самих магнитных, это положение как можно ближе к полюсу. И к его острым краям. А ведь опилки и есть незакрепленные магнитные стрелки (намагниченные уже, или намагничиваемые в процессе приближения к полюсу).
И все это зависит в большой степени от геометрии самого магнита. Соответственно и расположения зон притяжения и отталкивания. Зон взаимодействия.
То есть, у конусообразного магнита шуба из опилок на остром конце всегда по длине бороды больше, чем на тупом.
Рис. 3а 
Если мы насыпаем опилки на лист бумаги, расположенный над магнитом, или электромагнитом мы тоже не увидим никаких линий, а лишь результат работы силы трения.
И известного правила: магниты соединяются разноименными полюсами, а составные магниты ориентированные одинаково отталкиваются разноименными полюсами. А опилки намагничиваются, и налипают практически стык в стык, К первой же упавшей пылинке начнет притягиваться в стык следующая и т.д. некоторое подобие линий будет вырисовываться, но это все равно, что руками положить намагниченные иголки, можно и ежика сотворить. Линии из опилок — взаимно отталкиваются, а трение о лист бумаги мешает им скопом налипать на полюса ..
ТАКОЕ же и с опилками вокруг провода с током при свободном прилипании первого слоя, опилки налипают согласно опытам Эрстеда http://fatyf.aiq.ru/Erstead.htm опыты Эрстеда.
и многим другим опытам, средней линией! Второй слой в обратную сторону плашмя согласно простейшим опытам соединения магнитов, если форма позволяет, встык к друг к другу. С каждым слоем направление меняется. С опилками на бумаге работает трение, оно не дает в процессе намагничивания свободно вращаться! Намагничивание плашмя, разворота нет, и второй слой отталкивается от первого и так далее. Создается видимость концентрических линий и меньшей плотностью, чем при свободном налипании. НА ЭТОМ И КУПИЛСЯ ФАРАДЕЙ. ЕМУ ПРОСТИТЕЛЬНО. НЕПРОСТИТЕЛЬНО ОСТАЛЬНОЙ НАУКО-ОЗАБОЧЕННОЙ БРАТИИ! ДВА ВЕКА ОНА ВТЮХИВАЕТ силовые линии и даже их Тупо считает! А размерчик опиилок м.б . разным, и есть еще куча факторов! А то, что следует ИЗ ДВУХ ТРЕХ ОПЫТОВ на фиг . Лениво думать и все на тупой вере . Да и Лупа на что ?в зял да посмотрел!
у магнита нет силовых линий и у поля, создаваемого магнитом силовых линий нет! это проявление действия поля на ферромагнетики и парамагнетики, ослабляющие действие этого поля! и работа сил трения !ф еноменология опыта на бумажном листочке! два одинаковых магнита встык-одна линия из двух магнитов! кольцо намагнитил тороидальной обмоткой-вообще линий нет, не проявляются магнитные свойства! считать линии-без толку. магнит сам по себе-силовая линия! без бумажного листочка линий нет—налипают опилочки , как карта ляжет в каждом опыте бородой и разной.
одним магнитом можно выстроить дерево магнитов . в от как называется вилка-совокупностью линий? тогда треугольник из трех магнитов тож линия, считай не хочу, человек состоит из силовых линий: руки, ноги, голова и тд и тп , сколько надо, столько нарисуем . Не геометрия правит миром, а мир правит геометрией в наше лице!
Свойство бандажа и якоря.
Стержневой магнит, обмотанный через полюс лентой из мягкого железа увеличивает силу. Все основывается на том что слабый боковой магнитный поток почти полностью начинает идти по бандажу, в отличие от свободного от бандажа полюса. Поэтому ощущаемая руками зона действия магнитного потока сужается и вытягивается. Получается, что бандаж на самом полюсе как бы пробивается насквозь сильным осевым магнитным потоком и усиливается за счет бокового , вовлекаемого.
Почему это происходит? В силу легкости намагничивания мягкого железа.
Наличие якоря на полюсе увеличивает его площадь, но уменьшает зону действия. Поэтому на коротких расстояниях сила магнита больше, при увеличении расстояния резко уменьшается.
Следует помнить, что увеличение толщины якоря или бандажа может привести к полному «экранированию» магнитного потока. Она должна подбираться экспериментально. НА САМОМ ДЕЛЕ никакого экранирования не происходит. Происходит рассеивание магнитного потока.
Еще одна особенность ярма, и еще как называют башмака, это способ хранения магнитов. Магнитный поток между северным и южным полюсом целиком практически замыкается через магнитопровод , и измерение напряженности поля такого магнита возможно только при его разделении. Естественно, если магнит составной, то в местах соединения полюсов отдельных магнитов, там, где может иметься щель, магнитный поток будет несколько вырываться наружу. Этот эффект используется в магнитных головках.
Еще одно свойство магнита – сила притяжения на острых, выступающих краях полюса больше, чем на плоских. Это совпадает с эффектом из электростатики. Намек. Форма управляет силой.
Данное свойство ну уж слишком напоминает эффект радиатора из термодинамики. Чем больше площадь поверхности, тем быстрее тепло отдается внешней среде. То есть поток энергии на заостренных частях сильнее.
Руками действие это ощущается на очень близком расстоянии от магнита. Кстати, на радиаторе то же самое, тепло ощущается именно на выступающих поверхностях. Легко проверить.
Эффект острой кромки сказывается на малых расстояниях порядка миллиметра или чуть больше . з ависит от силы магнита и площади плоской части наконечника. чем больше площадь, тем сильнее краевой эффект. но для просто заостренного как карандаш сердечника зона сужается и вытягивается. то есть сила магнита на остром наконечнике значительно больше чем на плоском.
сила магнита зависит от формы наконечника и определяется площадью заостренной части.
для вогнутого наконечника краевой эффект усиливается . в центральной части появляется силовой провал. Для выпуклых (края закруглены) краевой эффект уменьшается.
В некоторых учебниках и методических указаниях типа:
Арнольд Р.Р. «Расчет и проектирование систем с постоянными магнитами» Энергия М. 1969. стр. 12 утверждается, что краевой эффект на гранях магнита обусловлен тем что поле вне магнита направлено противоположно полю внутри магнита. Уменьшение краевого эффекта достигается применением полюсных наконечников из магнитно мягкого материала.
Спрашивается, если краевой эффект является увеличением действия магнита, то зачем надо его еще и уменьшать да таким корявым способом. Достаточно изменить форму наконечника, закруглив его или свести к конусу. А если надо усилить краевой эффект, то необходимо делать впадину в наконечнике.
Предполагая, что магнетизм не является произведением самого магнита, а является следствием прохождения через него внешнего излучения (земного магнитного потока, либо потока сгенерированного соленоидом), аналогично и с эффектом острого конца из электростатики природа и краевого эффекта у магнитов имеет те же корни. А именно большая поверхность контакта с окружающей средой. Таким образом имеем диполь, с одного конца вход для излучение, а со второго выход.
При подобной «интересной» форме бандажа возможно создание псевдомонополя
магнит в толстостенном железном стакане . в от такого вида. Любой наконечник внешнего пробного магнита к такому бандажу в произвольном месте притягивается, за исключением зоны свободной от бандажа. При этом действия южного полюса блокировано вовсе. И в любом месте бандажа ненамагниченное железо не притягивается.
Магнитные силовые линии о необходимости описания магнитных полей которыми все время твердят большевики от электродинамики, если это можно так сказать, фиктивны. И не стоит гипотезу Фарадея принимать всерьез, так как трение все объясняет.
На самом деле их не существует. А если уж на то пошло, и нам позарез для чего-то понадобились, то изображать их надо как входящими и выходящими из постоянного магнита, а не замыкающимися в основном на самом магните. Магнит не является носителем магнитного поля сам по себе, поле это организуется намагничиванием токами, и взаимодействует с полями других магнитов. Организация этого поля целиком ложится на внутренние структурные и качественные преобразования материала магнита. Точнее сам материал магнита приводится в состояние способное проводить внешнее электромагнитное излучение. Почему так? Вроде слишком резкое и необоснованное заявление. Если не читать статей об электроне, электростатике и магнитном моменте.
Точно так налипают опилки просто на магните.
В этом и состояла, наверняка, ошибка Фарадея (это он ввел понятие магнитных силовых линий), не позволившая заметить очевидный факт. Железные опилки намагничиваются магнитом и выстраиваются друг за другом, образуя линии, только если их насыпать на бумагу. Но каждая такая линия тоже является уже составным единым магнитом, а соседние линии отталкиваются в силу правила отталкивания одноименных полюсов.
И загибаются и замыкаются линии на соседнем полюсе только по причине трения о бумагу или магнитно взаимодействуя друг с другом. А магнитные стрелки показывают лишь потенциальное стремление к полюсу, поскольку закреплены на опоре.
Для взаимодействия нескольких магнитов.
Рисовать зоны немного сложновато . Но упрощенно можно нарисовать так. Несколько на колокол похоже. При этом нельзя забывать об обратно квадратичном характере взаимодействия. Второй рисунок с учетом краевого эффекта.
рис. 11.
На рис. 11 представлена плоскостная картина из опилок в опыте с перевертышами . п очему-то прижилось название «СИБИРСКИЙ КОЛЯ» — Syberia Cole . это сломанный или распиленный пополам кольцевой аксиальный магнит, сложенный с переворотом на 180 градусов.
на границе разлома явно видно усиление поля намного дальше от краев разлома, а по силе почти равное полю на острых кромках самого магнита . е сли сыпать опилки еще и дальше то борода на границах разлома явно больше будет.
Не заполненные опилками зоны в начале налипания небольшого количества опилок показывают, что в данных местах просто сила магнита меньше. Но это до поры до времени. По мере поступления новых опилок изменится конфигурация составного магнита, поскольку опилки намагничиваются, в общем все это представляет собой единую систему. А изменение это динамический процесс, он зависит от формы опилок (однородности), размера, от равномерности налипания. В конце концов, даже от расстояния от руки сыплющего и даже от отклонения магнита от первоначального положения. С каждой новой опилкой меняется форма составного магнита а, следовательно, и его сила в данном конкретном месте ее падения. То есть изменяется конфигурация поля. В среднем по завершении процесса прилипания мы увидим составной магнит совершенно другой формы, чем вначале. Да и будет ли эта система магнитом по свойствам – нет не будет, поскольку при насыщении ни притяжения ни отталкивания опилок мы не обнаружим. Это говорит о том что магнитный поток на таком бандаже из опилок полностью замкнется. А в точности такую же форму бороды в случае повторной такой операции мы не получим. Совпадение будет лишь в общих чертах.
Демонстрация налипания опилок на сибирского колю после распиливания и естественного разворота на 180 градусов.
С несколькими но.
Для соленоида действия практически не наблюдается с боковой поверхности цилиндра. Особенно это касается достаточно длинных соленоидов.
Если внутрь однослойного соленоида на листе бумаги внести опилки и пустить большой ток, явно наблюдается утолщение их концентрации вблизи оси. Редко в каких монографиях упоминается об этом эффекте.
Достаточно трудно обнаруживается краевой эффект, только при использовании сердечника или ярма.
Если на торец соленоида положить лист бумаги и насыпать опилки, пустить импульсный ток, то вблизи оси наблюдается пляс опилок, причем вихреобразный. Концентрация опилок вблизи оси больше чем на периферии и опять увеличивается вблизи проводов обмотки. Это тоже нигде не обсуждается. Везде пишут о равномерном распределении силовых линий внутри соленоида.
Замечание о плотности силовых линий.
Ну, оценить эту величину можно только по числу магнитов непосредственно притянутых к полюсу, касающихся него. А магниты могут иметь разный размер. Это касается и железных опилок, так как они намагничиваются. То есть чем больше магнитов, тем больше плотность того, что видим, ( см . рис 8.) то есть такая плотность даже зрительно дает вполне неопределенное впечатление о силе магнита.
Силу магнита можно оценить более точно весом прилипшего к нему материала, или силой, с которой надо это материал отодрать от полюса магнита. Это как раз везде и практикуется.
В силу представленных опытных данных можно заключить, что измерение напряженности не является прямой силовой характеристикой, поскольку все известные датчики работают по принципу закрепленной на опоре магнитной стрелки или токовой рамки. А раз так, то они не показывают реальной силы, а лишь разницу сил между двумя полюсами, тянущими стрелку каждый в свою сторону. И зависят напряженность от расстояния измерителя от того или иного полюса. Так и с магнитной стрелкой на опоре, ее саму раздирает сила притяжения обоих полюсов. И посредине магнита та сила растяжения максимальна. Поэтому и опилок посредине не налипает.
Направление вектора магнитной индукции не показывает действия сил, на то оно и направление. В каждой точке поля вектор показывает наиболее вероятную траекторию взаимодействия. Так как определяется магнитной стрелкой расположенной на жесткой опоре рядом с испытуемым магнитом. Сила реакции опоры компенсирует большую часть индукции. И измерять в данном случае можно только разворачивающий момент силы. Вектор показывает потенциальное взаимодействие двух магнитов. Причем одновременно двух полюсов. Стоит отпустить стрелку и она полетит к ближайшему полюсу. То есть потенциальная энергия превратится в кинетическую энергию движения. Откуда мы и имеем реальную силу . .
Заблуждением является и описание вектора магнитной индукции для проводников с током. Но это уже отдельная тема, требующая не чуть не меньше внимания.
Использование встречной обмотки для намагничивания цельного «составного» магнита.
Использование встречной обмотки для магнитных головок дает значительный выигрыш (около 2-х раз) в расстоянии и силе магнита. Позволяет при существующем зазоре между полюсами значительно увеличить расстояние до магнитного носителя и намагничивать носитель, то есть магнитный диск или ленту не параллельно магнитному потоку между полюсами магнитной головки, а перпендикулярно, одним полюсом к головке.
На данном рисунке показаны зоны отталкивания полюса пробного магнита от полюса испытуемого . с учетом краевого эффекта.
Посредине магнита зона отсутствия взаимодействия, какой полюс не подноси. Силу преспокойно можно измерить динамометром. Это и будет силовой характеристикой, а значит и силовые линии должны точно так же выходить из полюса веером. Одинаковое показание динамометра, так сказать изобара, кривая одинаковой силы будет располагаться перпендикулярно силовым линиям, а сама сетка покажет плоскую конфигурацию (срез) зоны . ч тобы получить полную объемную картину необходима масса измерений силы. заполнение кубической матрицы (тензора). а тогда все это уже можно ввести в компьютер и не моделировать даже, а работать с математическим двойником.
Красным цветом показаны линии одинаковой напряженности (индукции).
Кстати, внутри катушки поле в принципе неоднородно, провода отдельные в смысле витки и способов намотки имеется множество.
Магниты — двухполюсники . а значит взаимодействуют как ни крути двумя полюсами сразу. и есть два положения взаимодействия, одно устойчивое, притяжение и одно неустойчивое. Не факт, что одинаковое для разных полюсов.
Вообще прецизионной проверки возможной разницы в силе действия различных полюсов не проводилось.
Напряженность измеряют сразу для двух полюсов по линии наибольшего их взаимодействия по силовой классической, то есть два магнита плашмя, в полузакрепленном виде . х оть стрелкой измеряй хоть катушкой хоть датчиком Холла. особенно Холлом. он вам и в серединной зоне покажет напряженность как вблизи от полюса, просто не учитывается, что и сам датчик взаимодействует с полем. а не только поле с ним. Поэтому измерения надо проводить либо максимально прочно закрепив инструмент, измерять строго перпендикулярно поверхности, по нормали . л ибо по возможности полностью отпустить инструмент, а это и есть борода из опилок. и смотреть по весу сколько налипло, и уже больше не налипает. это и будет сила по весу.
Рис.16 рис.17 рис. 18 рис. 19
Уплотнение по оси, его величина зависит от силы тока и диаметра витка. Практически не исследовано. И опять же по видимому для опилок на бумаге дело не очевидное, поскольку опять вмешивается его величество-трение.
В кольцевых постоянных магнитах данного эффекта не замечено.
Более или менее однородное магнитное поле, возможно получить при помощи катушек Гельмгольца
Нам втолковывают, не смотря на четкое и вполне правильное определение вектора магнитной индукции:
«За положительное направление вектора магнитной индукции принимается направление от южного полюса S к северному полюсу N магнитной стрелки, СВОБОДНО устанавливающейся в магнитном поле .»,
Следующую картинку с демонстрацией правила буравчика:
Рис 20. рис. 21
Где вектор индукции располагается по касательной к окружности описанной вокруг проводника. То есть не одного вектора, а множества векторов, не существующих на самом деле, поскольку даже их равнодействующая равна нулю!
Одно немаловажное замечание. Полюсов у отрезка проводника с током нет. Полюса есть только у рамки с током. По оси.
А теперь посмотрим на опыт, сделанным Эрстедом, магнитная стрелка находится под проводом и первоначально до включения тока параллельна ему. После включения тока устанавливается перпендикулярно проводу.
Вопрос: а так ли абсолютно точно перпендикулярно? Или стремится к этой перпендикулярности? У Эрстеда не было прецизионных наблюдений, как то: точное измерение угла, качание плоскости стрелки. Скорость поворота стрелки. То есть динамические характеристики взаимодействия. Эти наблюдения и до сей поры не проведены . Хотя в наше время измерить индукцию да посмотреть динамику труда не представляет. Надо отметить тонкость еще Эрстедом отмеченную. Любое взаимодействие проводника с током и магнита подразумевает одновременное взаимодействие с магнитным полем земли, пренебрегать которым, скорее всего не стоит.
Куда в данном случае направлен вектор. По идее у провода во все стороны от оси провода, а у магнитной стрелки по касательной к окружности вокруг провода.
Как привычно и рисуют
То есть и у провода и у стрелки вектор имеет одно направление, а это означает, что у провода есть полюса как у подковообразного магнита, почему-то направленные сверху к стрелке. Это воплотилось в знаменитом правиле «буравчика» правый винт по направлению тока показывает направление вектора. А магнитная стрелка притягивается, причем серединой к проводу.
С этим притяжением у Классики и вовсе беда….
А это вектор магнитной индукции не проводника, а магнитной стрелки ! . или множества стрелок вокруг проводника.
А у самого провода вектор магнитной индукции является круговым и определен быть не может. Только во взаимодействии с магнитом. Тогда правило буравчика отражает не вектор, а направление движения вихря, взаимодействующего с магнитом. Причем направление это выбрано произвольно. Исходя из произвольно выбранного направления в самом определении вектора магнитной индукции.
И как быть с тем, что проводник с током просто выталкивается из магнитного потока между полюсами подковообразного магнита, независимо от полюса и направления самого тока? В какую сторону в данном случае неважно, важно что в нейтральную зону, свободную от магнитного потока. При этом сам магнит ПРИТЯГИВАЕТСЯ СЕРЕДИНОЙ.
Получается, что у провода надо выбирать конкретное направление вектора магнитной индукции в зависимости от того, где находится полюсной наконечник северного полюса магнита. То есть под углом к средней линии магнита .. Для двух проводов с током это будет нормаль между ними. Но это и будет неверно. Поскольку полюсов у отрезков проводников нет.
И это взаимодействие не вписывается в определение вектора магнитной индукции.
Вывод только один, нам нужен не вектор магнитной индукции, а вектор силы и момент силы.
Такая же картина и с двумя проводниками с током. Опыты Ампера.
Такое впечатление, что при одинаковом направлении тока имеем два бесконечно плоских магнита, которые складываем разноименными полюсами, у одного северный полюс к нам, у второго от нас, и наоборот . . но ведь нет полюсов у провода. О силе и моменте силы уже было сказано. Получается что имеем бесполюсное магнитное поле. В корне отличающегося от взаимодействия самих магнитов. В первом случае это линейный закон Ампера, во втором обратно пропорциональная зависимость от квадрата расстояния — закон Кулона. Ныне он классиками магнетизма не рассматривается, а описывается как курьез. Но опыты были Кулоном проведены и от них не отмахнешься.
В данной интерпретации совершенно забывается о действительно проведенных Эрстедом опытах. Первоначально угловое (линейно зависящее от расстояния до проводника), только стремящегося к строго перпендикулярному положению магнитной стрелки при достижении определенного значения тока. Приведем реконструкцию опытов, выдержку из готовящейся к выпуску обширной работе по магнетизму.
Закрепленная на оси магнитная стрелка при достаточно длинном соленоиде устанавливается параллельной ему. Это уже видно из последующих опытов Ампера. Кстати на этом и зиждется нынешняя концепция силовых линий. НА ПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ ЗАКРЕПЛЕННОЙ стрелки воображаемым силовым линиям. Посему как описательными можно считать линии изображенные на рисунках ниже. А с направлением вектора магнитной индукции еще разбираться надо. Вопрос принципиальный, поскольку сил две, отталкивания и притяжения. Для одного полюса вектор входит для другого выходит . Значит и вектора два, а не один и они скорее всего неравнозначны по скалярной величине.
На рис. 16,17,18,19 представлено распределение железных опилок вокруг проводника с током, внутри витка с током и внутри катушки с током. В последнее время из учебников постепенно исчезают описания подобных опытов, и говорится об однородности магнитного поля внутри катушки с током, и вообще игнорируется факт уплотнения опилок по оси соленоида.
Опытные данные, полученные автором, говорят об ином. Проводилась проверка расположения опилок на торце соленоида с импульсным питанием. Наблюдалось уплотнение с некоторым смещением от оси соленоида, и «пляс» указанного уплотнения с частотой питающего тока. Само смещение может быть объяснено как неравномерностью намотки катушки, так и взаимодействием с другими полями. Естественно, само уплотнение зависит от диаметра катушки и величины питающего тока.
В общем, общепринятое обозначение магнитных силовых линий должно трансформироваться.
У катушки с током наблюдаются точно такой же краевой эффект, что и у постоянного магнита. К ней точно также применима и коническая форма с усилением дальности действия поля. Особенно это сказывается при применении сердечника.
Да и по торцу катушки, если она толстая пробные магнитики прилипают ПЛАШМЯ, на одной стороне вектором индукции по направлению к оси, а с другой стороны катущки от оси.
Дополнение от 15.02.2012
В статье Руднева А.Д. http://realphis.narod.ru/nord.html задан резонный вопрос о правильности маркирования постоянных магнитов.
Сегодня существует явная путаница с магнитными полюсами земли. Имеется в виду не всеми замечаемая оговорка, которая гласит что северный магнитный полюс находится в южном географическом полушарии, и наоборот южный магнитный полюс в северном.
Многие думают, что наименования полюсов совпадают.
Магнитная стрелка по принятому обозначению своим северным полюсом всегда ориентируется на южный магнитный полюс земли, и южный полюс любого магнита, либо соленоида. И ориентируется своей нейтральной серединой перпендикулярно проводнику с током . Уж так принято! И менять тут особо нечего, если б не одно но, мы пока не знаем абсолютно точно, где вход магнитного потока а где выход.
Выходит, что правило буравчика для витка с током не выполняется в силу неправильного обозначения направления тока (от плюса к минусу). Хотя верное направление ( от минуса к плюсу) было еще принято исходя из опытов Эрстеда, Фарадея и Ампера. А теперь о правиле Буравчика. Если следовать описанию опытов Эрстеда, то если встать по направлению тока от минуса к плюсу (опыт 1), спиной к южному магнитному полюсу земли, лицом к солнцу, вращение земли будет справа налево с запада на восток.
При этом северный полюс магнитной стрелки будет иметь вращение по часовой стрелке слева направо. То есть буравчик будет показывать правый винт вращения по ходу тока. Что не отражено в существующем правиле и отмечено в работе Руднева.
Таким образом более резонен вопрос о верности определения направления вектора магнитной индукции у соленоида, а не о маркировке постоянных магнитов. Что и выясняется как неверный выбор направления тока.
А следствие- появление фиктивных сил Кориолиса, вроде как математически объясняющих смещение при движении тел по направлению вращения земли. Но не объясняющих физической стороны дела. Если встать спиной к экватору, лицом к южному магнитному полюсу земли, то мы получим как раз правое смещение, совпадающее с направлением ее вращения. И саму силу можно тогда предположительно отождествить с вращением магнита вокруг тока, пронизывающего землю от полюса до полюса. И вызывающего знаменитые полярные сияния. Просто от магнита ничего не светится, светится, как известно от тока.
К магнитным доменам.
Как удалось выяснить…
Рис. Доменная структура массивных магнитоодноосных кристаллов на плоскости, параллельной ОЛН (а, б) и перпендикулярной ОЛН (в). Структура выявлена с помощью магнитной суспензии (а, б) и эффекта Керра (в). Стрелками на рис.5а обозначены векторы Js
Вот только направление намагниченности под вопросом.
Все дело в том, что при использовании магнитной суспензии ( ферромагнитной ), любая частица намагничивается и притягивается к любому полюсу, поэтому оценить визуально к какому именно невозможно.
К северному или южному. При этом и ориентация намагничивающего магнита в учет не берется, и направление выбирается чисто условно.
В качестве примера и приведен рисунок, взятый из одной, первой попавшейся научной работы.
Поэтому границы домена –П равда в литературе практически никогда не указывают позитив или негатив при этом публикуется. Так что за темные области можно принять и ненамагниченные участки.
Очень редко показывается направление намагничивания. К этому не слишком строго относятся и иногда даже одно направление выдают за обратное. А аккуратность в этом деле первое.
Еще один минус. Очень часто в работах не показано с торца или боковой поверхности берется отпечаток.
На представленном рисунке показано различное направление намагниченности соседних доменов боковой стороны образца. На самом деле черные полосы просто показывают места, где намагниченных частиц притянуто больше, а светлые полосы показывают места, где намагниченности нет вовсе или она ослаблена. То есть сам домен и есть черная полоса. Если бы порошок не размазывался насильно, а насыпался, то эта полоса посреди образца была бы обозначена менее четко либо вовсе отсутствовала. Как видно на фотографии домен проходит через весь образец по всей длине и ветвится только на полюсе образца.
Это в свою очередь является проявлением все того же краевого эффекта и у отдельных доменов.
Или вот из этой же работы показаны вектора направления намагниченности. О какой намагничиваемости идет речь.
Внутри любого материала при продольном намагничивании из неоднородной структуры появляются неидеальные магниты, которые отталкиваются друг от друга по известным принципам. То есть, междоменная стенка на самом деле это не обсыпанная опилками зона, где просто отсутствует такой же по силе магнитный поток.
На наконечнике полюса явно видны выходы зон различной заполненности . Темные области это зона большего магнитного потока.
И вообще, в ненамагниченном материале как таковых доменов, от фонаря нет. Они появляются только от взаимодействия с магнитным полем земли или искусственно созданным. И нет никакой спонтанной ориентации типа
Это не спонтанная ориентация, а зоны различной степени уже намагниченности
Тем более что, как правило, это вид на образец сверху, тогда как магнитное поле направлено снизу.
Магнитная доменная структура в Bi0.7Dy0.3FeO3: а — до приложения напряжения; б — при напряжении 10 В ; в — после приложения напряжения.
Вот так трактуют доменную структуру
А вот так она графически выглядит на самом деле, замыкание в области ветвления отсутствует. Стрелки просто надо стереть и расставить на ветках. Это просто аналог зон налипания опилок.
А вот так выглядит отдельный домен.
Ветвление доменов у поверхности массивного магнитоодноосного кристалла: а — стадия образования клиновидных доменов, имеющих обратную намагниченность; б — развитое ветвление в случае, когда вектор М параллелен оси лёгкого намагничивания (ОЛН).
Собственно опять нет разного направления намагниченности. Мы бы никогда и не смогли намагнитить магнит , если б направление было разным… замыкание линий и пример с ярмом.
То же касается и цилиндрических магнитных доменов. Полное отсутствие разных направлений намагниченности. И дело только в разной степени намагниченности светлых и темных зон.
ДОПОЛНЕНИЕ 1. от 26.09.2010
Совсем недавно пришлось столкнуться с тем, что мне не удалось экранировать мобильник ( Samsung , симка – билайн ) даже накрыв его с двух сторон чугунными сковородами. Все равно проходил вызов, и внутри звенел звонок. Старые, да и новые познания не помогали. На форумах даже про скин слой народ вещал. Ничего умного. Разум за разум зашел, вроде железо экран, а не работает. Потом выяснилось, что другие симки спокойно давятся. В конце концов, уже по завершению экспериментов с бандажами, обнаружил, что передатчик билайн расположен на собственной крыше.
Из чего пришлось заняться проблемой, провести опыты и написать данное дополнение. Экранировать нельзя но, используя магниты и бандажи можно создать такую конфигурацию, что даже такой сильный магнитный поток (антенна в 5- 8 метрах над головой) не экранируется, а перенаправляется в сторону.
В учебнике Ландсберга приведен такой рисунок касающийся магнитной защиты c комментариями автора, из которых следует, что
при помещении железного кольца в магнитное поле линии магнитного поля даже при большой ширине кольца остаются, не замыкаются и восстанавливают конфигурацию после кольца.
Тут в отличие от ярма или башмака имеет место действие одного полюса для постоянного магнита, или попеременное действие разных полюсов для электромагнитного (радио) излучения. То есть имеет место Якорь.
На самом деле при достаточной ширине кольца магнитный поток практически целиком проходит по всему кольцу, и как в случае с ярмом не замыкается согласно следующей схеме,
поскольку происходит частичное (не до насыщения) намагничивание кольца одним полюсом или периодическое перемагничивание в случае радио. Здесь мы как бы видим якорь и при определенной конфигурации такого якоря можно даже усилить действие, например, взяв только половинку кольца и перевернуть его, получится бандаж. В чем разница ярма и якоря. Ярмо целиком замыкает магнитный поток между полюсами, якорь этого не делает. Он за счет своей формы либо ослабляет излучение, либо усиливает. Именно поэтому конический наконечник в виде усеченного конуса из мягкого железа на полюсе производит усиливающий эффект в части дальнодейсвия типа фокусировки..
Мною был проведен опыт с использованием магнита и П-образного якоря из пластин от сердечника трансформатора
Конфигурация полюсов двойного наконечника говорит о том, что наконечник в настоящий магнит не превратился. Это магнитопровод . И он является продолжением северного полюса магнита. А значит и доменная структура в нем не существует постоянно, а появляется только в момент действия потока. При приближении к такому магнитопроводу другого магнита любым полюсом происходит притяжение, то есть внутри происходит образование других доменов. Часть доменов принадлежит первому магниту, а часть доменов второму. Кстати, с такой формой ярма сила магнита уменьшилась. Зато притяжение мягкого железа стало на большем расстоянии от наконечника самого магнита. Стоит упомянуть и о магнитном поле земли. Часть доменов принадлежит и этому магниту.
В данном опыте при помещении железного стержня в центр кольца силы притяжения его во все стороны почти одинаковы, что говорит о практической однородности магнитного потока внутри кольца. То же и снаружи кольца почти во всех точках по поверхности, исключая совсем близкие к полюсу точки, так как ребро кольца не полностью закрывает сам полюсной наконечник магнита. О чем это говорит в рамках современного определения «силовых линий»? Они не пронизывают кольцо, а исходят из него во все возможные направления. Таким образом, бандаж любой формы не является экраном, а лишь несколько ослабляет действие магнитного потока, дает возможность направить в любую удобную сторону и ослабление потока зависит от площади поверхности и толщины бандажа.
Зная силу полюсного наконечника, можно опытным путем определить зависимость ослабления от формы и массы бандажа. Но это уже не являлось самоцелью.
Представление силовых магнитных линий в интерпретации Фарадея и особенно развитое Максвеллом не является правильным, поскольку для их построения в опытах используется ферромагнитный материал (намагничивающийся, или уже магнит), являющийся по сути своей проводником, и очень прекрасным проводником магнитного потока. Не излучателем как «вечный двигатель», вечным генератором магнитного поля, а именно проводником. Взаимодействие северного и южного полюсов поэтому достаточно облегчается. То есть происходит замыкание магнитного потока через проводник, лучший чем воздух, и любой другой материал или вакуум. Доказательством этому служит простой опыт с подковообразным магнитом, в зазор которого плотно вставляется магнит. Свойства такого закольцованного магнита коренным образом изменяются, магнитный поток почти полностью замыкается и опилки к магниту (кроме зазоров, неплотность ) почти не прилипают.