рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Физика
/
Влияние сотрясений на магнитные свойства.

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Влияние сотрясений на магнитные свойства.

Влияние сотрясений на магнитные свойства. - раздел Физика, Магнитный поток Попытаемся Теперь При Помощи Гипотезы Элементарных Магнитов Объяснить Влияни...

Попытаемся теперь при помощи гипотезы элементарных магнитов объяснить влияние на магнитные свойства материалов некоторых внешних факторов, например, механических сотрясений, нагрева и т. д.

Разберем вопрос о сотрясениях, которым может подвергаться всякая магнитная система. С сотрясениями мы имеем дело на каждом шагу. В трансформаторах, под влиянием производимого переменным током перемагничивания, возникают колебания сердечников (вызывающие, кстати сказать, звуковой эффект — гудение железа сердечников). В электрических машинах сотрясения создаются механическими условиями, благодаря вращению и вибрациям, и это отражается на поведении материала магнитной цепи машины и т. д.

Из рассмотренной выше гипотезы элементарных магнитов должно быть ясно, что механическое сотрясение может способствовать перегруппировкам внутри вещества и что группы элементарных магнитов могут получить тот или иной вид в зависимости от внешних механических воздействий. Если, производя опыты на модели Юинга, постукивать по доске, на которой расположены магнитные стрелки, то характер кривой намагничения изменится в сторону уменьшения остаточного магнитизма. Таким образом, гипотеза элементарных магнитов дает нам возможность предсказать влияние механических сотрясений на поведение магнитного вещества.

Гопкинсон, желая обследовать влияние механических воздействий на процесс намагничения, взял стержень из отпущенного мягкого железа и поместил его в катушку, по которой пропускался намагничивающий ток. Определяя величину индукции в железе с помощью баллистического гальванометра, Гопкинсон обнаружил, что всякий раз, когда в процессе намагничения стержня он ударял его о стол, гальванометр давал отброс, показывая таким образом приращение индукции. Таким образом, возрастание индукции шло не постепенно, а двумя этапами, увеличиваясь с увеличением Н и делая скачок при ударе. При прохождении падающей ветви кривой гистерезиса сотрясение ускоряло процесс размагничивания. Для иллюстрации этих опытов приведем следующую таблицу.

На рис. 86 приведена кривая намагничения, соответствующая вышеприведенной таблице.

Как видно из таблицы и из кривой, влияние сотрясений особенно велико при сравнительно малых значениях магнитной силы. По мере приближения к условиям насыщения, влияние сотрясений становится все слабее и слабее. Так и должно быть. Действительно, в мощных магнитных полях ориентирующее влияние внешней магнитной силы достаточно велико для того, чтобы преодолеть внутренние связи в отдельных группах элементарных магнитиков и произвести те разрушения предшествовавших группировок, которые необходимы для создания новых группировок в процессе намагничивания. Совершенно иную картину мы можем наблюдать в слабых магнитных полях. Влияние поля может оказаться ниже того порога, за которым наступает внезапная перегруппировка данной комбинации элементарных магнитиков. Всякий новый фактор, способный как-либо поколебать основную конфигурацию магнитиков, может, присоединившись к ориентирую-

щему влиянию слабого магнитного поля, вызвать необходимую в процессе намагничения молекулярную катастрофу. При этом новая конфигурация магнитиков будет в значительной степени подчинена направляющему действию слабого магнитного поля, которое само по себе не могло произвести надлежащей перегруппировки. В этом случае все происходит совершенно подобно тому, что имеет место» когда мы посыпаем опилками картон для получения магнитного спектра магнита, помещенного под картон. В тех местах, где поле

магнита очень слабо и не может надлежащим образом ориентировать частицы опилков, будучи не в силах преодолеть трение последних

о картон, мы обычно помогаем вырисовыванию силовых линий, встряхивая опилки путем легких постукиваний по картону.

Влияние сотрясений на кривую намагничения проявляется, таким образом, в сближении восходящей и нисходящей ветвей кривой гистерезиса, и площадь гистерезисной петли, снятой вовремя сотрясений, получается весьма малой. Нельзя, однако, на основании этого делать общее заключение, что механические сотрясения уменьшают величину потерь на гистерезис, так как расход энергии на перемагничивание всецело определяется стационарной кривой. В случае же сотрясений этот расход покрывается не за счет намагничивающего тока, а за счет энергии механического деятеля, производящего сотрясения.

К тому же классу явлений можно отнести влияние частых перемагничиваний на магнитное состояние вещества. Можно считать, что цикл перемагничивания оказывает на элементарные магниты воздействие, до некоторой степени подобное действию механических сотрясений. Несомненно поэтому, что прохождение цикла должно сказываться на магнитной структуре вещества, содействуя переходу от одного расположения элементарных магнитов к другому. Этим обстоятельством пользуются, между прочим, для размагничивания материалов. С этою целью подвергают образец ряду последовательных перемагничиваний, уменьшая постепенно до нуля амплитуду магнитной силы (рис. 87), и таким путем достигают совершенного размагничивания материала.

Для получения наилучших результатов необходимо произвести такое размагничивание данного тела по трем взаимно перпендикулярным направлениям. Отметим при этом одно

обстоятельство, находящееся в непосредственной связи с только-что сказанным. Именно, вершины непрерывно изменяющихся магнитных циклов лежат весьма близко к основной кривой намагничения (§ 33). Таким образом, эта основная кривая легко может быть построена. В действительности так ее и строят. * Такого же рода молекулярными сотрясениями иногда пользуются в технике изготовления постоянных магнитов. Постоянные магниты постепенно теряют частично свои магнитные свойства, при чем в первое время по изготовлении уменьшение остаточной индукции происходит довольно быстро. Для получения магнитов с устойчивыми магнитными свойствами необходимо выдерживать их некоторое время, и иногда выдерживали магниты годами. В последнее время для более быстрого достижения устойчивой остаточной индукции пользуются нагреванием магнита, которое ускоряет разрушение неустойчивых молекулярных группировок. Но еще проще получить тот же результат, подвергая магнит воздействию слабого переменного поля. Это проделывается следующим образом. Помещают магнит в станок с обмоткой, по которой проходит переменный ток. Силу переменного магнитного поля подбирают значительно меньшей силы того постоянного поля, при помощи которого произведено основное намагничение. Подвергая таким образом магнит легким молекулярным сотрясениям, можно уничтожить неустойчивую часть остаточной индукции, которая в противном случае исчезла бы со временем.

Подобная способность намагниченного материала терять часть остаточной индукции при воздействии слабого переменного поля использовалась между прочим в радиотехнике для конструирования так называемых магнитных детекторов. Принцип устройства такого детектора схематически изображен на рис. 88.

Бесконечный шнур из тонких железных проволок натянут на колеса А и В и движется при их вращении, проходя внутри катушки, включенной концами k₁и k₂ в контур антенны. Около железного шнура помещены постоянные магниты. Намагничиваемый магнитами шнур попадает в катушку, где подвергается молекулярному сотрясению от токов высокой частоты, циркулирующих в антенне, и размагничивается. На изменение магнитного состояния шнура будет реагировать телефон, включенный в цепь второй катушки.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Магнитный поток

На сайте allrefs.net читайте: "ГЛАВА I - Магнитный поток"

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Влияние сотрясений на магнитные свойства.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Общая характеристика магнитного поля.
Фарадей, один из творцов современного учения об электрических и магнитных явлениях, своими открытиями и опытными исследованиями, а также глубоким анализом этих явлений вложил физическое с

Основные определения и соотношения.
В настоящем параграфе мы даем сводку определений и соотношений, которыми обычно пользуются при количественном описании различных свойств магнитного поля или, иными словами, магнитного потока. Так

Магнитный поток.
Представим себе произвольный замкнутый контур и некоторую поверхность s, ограничиваемую этим контуром. Полная магнитная индукция сквозь рассматриваемую поверхность s, т. е. поверхност

Принцип непрерывности магнитного потока. Опыты Фарадея.
Фарадею принадлежит заслуга установления очень важного принципа, соблюдающегося во всех случаях существования магнитного потока. Это — принцип замкнутости или непрерывности магнитных линий

Анализ опытов Фарадея.
Выше мы указали, что во время своих опытов по установлению принципа непрерывности магнитного потока Фарадей пришел к заключению, что, при вращении магнита вокруг его геометрической оси, магнитный

Математическая формулировка принципа непрерывности магнитного потока.
Итак, мы видели, что обоснование принципа замкнутости магнитного потока, предложенное Фарадеем, вызвало целый ряд сомнений, которые до сих пор не могли быть разрешены путем непосредственных экспе

Формулировка закона электромагнитной индукции.
Фарадей, открывший в 1831 году явления электромагнитной индукции, в XXVIII серии своих „Опытных Исследований по Электричеству" в § 3115 устанавливает следующее основное положение: „..

Вопрос об условиях тождественности фарадеевской и максвелловской формулировок закона электромагнитной индукции.
Указанный вопрос имеет весьма важное значение для правильного понимания того, что происходит во всех электромагнитных механизмах. Недостаточно отчетливое понимание существа дела нередко приводило

Случай изменяемого контура.
В качестве еще одного примера приведем опыт, проделанный автором настоящей книги в 1901 году с целью уяснения основного закона электромагнитной индукции. Было взято железное кольцо А

Индукции.
Итак, чрезвычайно важно помнить, что две рассматриваемые формулировки (7) и (8) тождественны лишь при условии непрерывности и определенности проводящего контура. В случае каких-либо переключений в

О преобразованиях магнитного потока.
Во всех без исключения электромагнитных механизмах (динамомашинах, электродвигателях и т. п.) всегда вообще, когда мы имеем дело с преобразованием механической энергии в энергию электрического тока

Механизм перерезывания магнитных линий проводником.
Основываясь на данном в § 11 общем анализе основных случаев преобразования магнитного потока, мы обратимся теперь к вопросу о механизме электромагнитной индукции тока и покажем, как надлежит предс

Преобразования магнитного потока в трансформаторе.
Рассмотрим теперь явления, происходящие в трансформаторе. Здесь мы имеемдве обмотки, электрически между собой не связанные, намотанные на один общий железный сердечник. Ради упрощения схем

Роль магнитных экранов.
Рассмотрим теперь некоторые примеры магнитного экранирования. Принцип непрерывности магнитных линий помогает нам разобраться в сущности явлений, происходящих в этихслучаях.

Проблема бесколлекторной машины постоянного тока.
В заключение наших рассуждений о различных случаях электромагнитной индукции тока займемся вопросом о возможности осуществления бесколлекторной машины постоянного тока.

Магнитная цепь.
Из изложенного в предыдущих параграфах мы знаем, что магнитный поток всегда проходит по некоторой замкнутой цепи. Такая „магнитная цепь", или „магнитопровод", имеется во всяком электром

Линейный интеграл магнитной силы.
Закон магнитодвижущей силы. Представим себе некоторую точку A1 расположенную в магнитном поле (рис. 48).

Приближенное выражение закона магнитной цепи.
Необходимо еще раз подчеркнуть, что соотношение, выражаемое формулами (11) и (12), является совершенно точным, столь же точным, как и аналогичный ему закон Ома. Иногда приходится встречать указан

Энергия магнитного потока.
Понятие о присущей магнитному потоку энергии является важным в учении о природе магнитных явлений. В начальный период развития науки о магнитных явлениях совершенно не уделялось внимания той среде,

Индукции).
В начале настоящего курса говорилось, что мы мыслим магнитный поток состоящим из магнитных линий, т. е. из ряда элементарных (единичных) трубок магнитной индукции. Отсюда следует, что н полную эн

Подъемная сила магнита.
Разберем несколько примеров, где полученные нами формулы находят себе практическое применение. Рассчитаем в виде первого примера подъемную силу электромагнита. Имеем магнитный полюс N

Отрывной пермеаметр.
Выведенные соотношения находят, между прочим, применение в теории отрывных пермеаметров, т. е. приборов, служащих для исследования магнитных свойств железа, Исследование сводится к построению крив

Природа электромагнитной силы.
Объяснение механических действий магнитного поля тяжением магнитных линий предоставляет возможность дать весьма простое физическое толкование причин возникновения электромагнитной силы, т. е. силы

Боковой распор магнитных линий.
Чтобы покончить с вопросом о механических свойствах магнитного потока, остановимся еще на одном явлении, сопутствующем тяжению магнитных линий. Из рисунка 59 ясно, что если придерживаться представ

Преломление магнитных линий.
Остановимся теперь на явлениях, имеющих место при переходе магнитного потока из одной среды в другую, обладающую иными магнитными свойствами (m1¹m2). Когд

Принцип инерции магнитного потока.
Общие аналогии. В заключение главы о свойствах магнитного потока вкратце остановимся на некоторых общих соображениях и механических аналогиях, позволяющих взглянуть на магнитный поток с ново

Потока. Флюксметр.
Как известно, между проводником с током, помещенным во внешнее магнитное поле, и полем наблюдается сила механического взаимодействия, так называемая электромагнитная сила, величина которой определя

Роль вещества в магнитном процессе.
Как известно, на явления, в магнитном поле наблюдаемые, влияют особые качества вещества, заполняющего пространство, в котором существует поле. Вещество так или иначе участвует во всех магнитных пр

Фиктивность „магнитных масс".
Внешним признаком участия вещества в магнитных явлениях принято считать так называемые „магнитные массы", которые мы обычно приписываем тем частям поверхности тела (полюсам), через которые маг

Общая характеристика магнитных материалов.
В предыдущем параграфе было в достаточной степени выяснено, что участие вещества в тех процессах, которые имеют место в магнитном поле, выражается не в том, что отдельные элементы вещества облада

Магнитный цикл.
Рассмотрим процесс переменного намагничения какого-либо ферромагнитного материала. Методы осуществления переменного намагничения весьма разнообразны. Наиболее простым в смысле условий намагничени

Материала.
Форма гистерезисной петли весьма характерна для каждого данного материала. Как видно из сказанного выше, площадь, охватываемая кривой, зависит от величины остаточной магнитной индукции Br

Расчет потерь на гистерезис и формула Штейнметца.
Вопрос о потерях на гистерезис в случае перемагничивания железа, стали, чугуна и т п. очень важен для электротехники, так как эти материалы играют существенную роль в магнитных цепях электромагнит

Гипотеза вращающихся элементарных магнитов.
Рассмотренные выше явления гистерезиса, а также многие иные особенности поведения ферромагнитных материалов в случае их намагничения можно с большим правдоподобием объяснить изменениями в ориентир

Магнитное насыщение.
Итак, мы имеем достаточно данных признать, что гипотеза вращающихся элементарных магнитов вместе с вытекающей из нее юинговской моделью магнитного вещества может быть положена нами в основу наших п

Влияние температурных условий на магнитные свойства вещества.
Еще со времен Гильберта было известно, что железо и сталь теряют свои магнитные свойства, будучи нагреты до светло-красного каления. Они при этом перестают намагничиваться и не притягиваются магнит

Магнитная вязкость.
С точки зрения гипотезы Ампера-Юинга мы рассматриваем всякий магнитный материал как совокупность элементарных магнитов. Процесс намагничения мы понимаем как изменение направления осей этих элемен

Изменение размеров тел при намагничении.
Заранее можно предвидеть, что перегруппировки элементарных: магнитов при намагничении могут вызвать некоторые изменения. в размерах намагничиваемого тела. Опыт показывает, что подобное изменение ра

Гистерезис вращения.
Опыт показывает, что величина потерь на гистерезис, вообще говоря, зависит от того, каким, именно, образом происходит перемагничивание. Это явление довольно просто объясняется с точки зрения гипот

Некоторые магнитные свойства железа и его сплавов.
В заключение мы остановимся на некоторых магнитных свойствах железа и его сплавов. Вообще говоря, в обычной практике мы пока еще редко пользуемся железом в чистом виде, а применяем его соед