Maqnetik sahə homojen və birmənalı deyil: xarakterik və tərifidir

Fizikada istifadə olunan əsas anlayışlardan biri də maqnit sahəsidir. Bu elektrik cərəyanına təsir göstərir. Bir şəxs tərəfindən təəssüflənir və hiss olunmaz, amma onun varlığı bir maqnit və ya dəmir ilə aşkar edilə bilər. Hansı maqnit sahəsinin homojen və birmənalı deyil deyildiyini də anlamaq çox çətindir.

Maqnit sahəsinin aşkarlanması və təyin edilməsi üsulları

Bir maqnit sahəsinin konsepsiyasına rast gəldiyimizdə, bu maqnit sahəsinin homojen və ya hormonlu olmadığını soruşuruq. Belə bir suala cavab verməzdən əvvəl şərtlərə ilkin təriflər vermək lazımdır.

Bir maqnit sahəsinin elektrik cərəyanının yaxınlığında mövcud olan xüsusi bir maddə növü, xüsusilə akkumulyatorun yaxınlığında aparılması nəzərdə tutulmalıdır. Bir maqnit iynə və ya dəmir filizləri istifadə edərək təsbit edə bilərsiniz.

Homogen sahə

Şeridi mıknatısın içərisində və solenoiddə, onun uzunluğu diametrdən daha böyük olduqda olur. Bu halda, borer qayda ilə, maqnit sahəsinin konturları saat yönünün istiqamətinə yönəldiləcək.

Maqnit xəttləri paralel və düzdür, aralarındakı boşluq həmişə eynidır, maqnit iynə üzərində təsir qüvvəsi onun hündürlüyü və istiqamətində bütün nöqtələrdə fərqlənmir.

Birgə olmayan sahə

Bir həcmli sahə vəziyyətində, maqnit xətlər bükülür, aralarında boşluq böyüklüyə qədər dəyişəcək, maqnit iynə üzərində hərəkətin qüvvəsi sahənin müxtəlif nöqtələrində böyüklük və istiqamətdə fərqlənəcəkdir. Şəffaf mıknatısın sahəsində yerləşdirilən oxda hərəkət edən qüvvə fərqli modul və istiqamətlərin qüvvələri ilə müxtəlif nöqtələrdə fəaliyyət göstərir. Buna təkamül bir sahə deyilir. Bu sahənin xətləri əyri, tezliklər nöqtədən nöqtəyə dəyişir.

Belə bir sahəni bir cərəyan, bir şerit mıknatısı və solenoid ilə birbaşa dirijorun yaxınlığında aşkar etmək mümkündür.

Maqnit xətləri hansılardır?

Hər şeydən əvvəl problem yarandıqda, hansı maqnit sahəsi birbaşa və ya həcmli olmayan bir növün meydana gəldiyini müəyyən etmək lazımdır, bu sahədə xarakteristikanın aydın olduğu şəklində olan maqnit xəttlərini öyrənmək lazımdır.

Maqnit sahəsini təmsil etmək üçün maqnit xətləri istifadə etməyə başladı. Onlar maqnetik iynə boyunca yerləşən və maqnit sahəsində yerləşdirilən xəyali bantlardır. Sahənin istənilən nöqtəsi ilə bir maqnit xətt çəkmək mümkündür, bir istiqamətə və hər zaman yaxınlaşa bilər.

Direction

Onlar mıknatısın şimal qütbündən çıxırlar və cənub qütbünə göndərilirlər. Mıknatısın özündən hər şey tamamilə əksinədir. Xəttlərin başlanğıcı və ya sonu yoxdur, onlar bağlanır və ya sonsuzdan sonsuza keçəcəklər.

Mıknatıs xətlərinin kənarında dirəklərin yaxınlığında ən sıx olduğu yer. Buradan aydın olur ki, sahə qütblər yaxınlığında ən çox təsirlənir və altından uzaqlaşdıqca zəifləyir. Maqnit şeridlərin bükülmüş olduğu nəzərə alınarsa, maqnit iynəsində hərəkət edən qüvvənin istiqaməti də dəyişir.

Draw necə

Homojen maqnit sahələrinin təkamül olmayanlardan necə fərqləndiyini anlamaq üçün onları maqnetik xətlərdən necə istifadə edəcəyini öyrənmək lazımdır.

Yüksək bir maqnit sahəsinin yuxarıdakı nümunəsini nəzərdən keçirməlisiz, bu, bir cərəyan başlanğıcı olan tel silindrli kəmər olan solenoiddədir. İçəridə maqnit sahəsi uzunluğunun diametrdən daha böyük olması şərtiylə (sahənin xaricində qeyri-vahid olacaq, maqnit xəttlər şerit mıknatısında olduğu kimi yerləşəcək) homojen hesab edilə bilər.

A homojen bir sahə də qalıcı bir şerit mıknatısının mərkəzində yerləşir. Məkanda məhdud bir sahədə, maqnitləşdirilmiş ok üzərində hərəkət gücləri böyüklük və istiqamətdə eyni olacaq homojen bir maqnit sahəsini təkrar etmək mümkündür.

Maqnit sahəsini təsvir etmək üçün aşağıdakı nümunəni istifadə edin. Xəttlər rəsm düzəltinə dik və yerləşdirildikdə görüntüləyicidən yönəldilirsə, izləyicinin nöqtələrə baxdıqları zaman xaçlar ilə təmsil olunur. Hal-hazırda olduğu kimi, hər bir xaç görünən okdan uçan bir görünən quyruq lələkidir və nöqtə bizə tərəf gedən oxdan daha kəskindir.

Həmçinin, "Homojen və təkərsiz bir maqnit sahəsi çəkmək" tələbi asanlıqla mümkündür. Sahənin xüsusiyyətlərini (homojenlik və heterogenlik) nəzərə alaraq, sadəcə bu maqnit xəttləri çəkin.

Ancaq birmənalı olmayan sahələrin mövcudluğu problemi çox çətinləşdirir. Bu vəziyyətdə, ümumi tənliyi istifadə edərək fiziki bir nəticəyə nail olmaq çətin deyil.

Fərqlər

Homogen miqyaslı maqnit sahələrinin birmənalı olmayan maqnit sahələrindən fərqli olduğu sualına cavab vermək olduqca asandır. Hər şeydən əvvəl, bu maqnit xəttindən asılıdır. Homojen bir sahə vəziyyətində, aralarındakı məsafə eyni olacaq və onlar hər yerdə bir cihazda hərəkət edən eyni qüvvə ilə eyni şəkildə paylanacaqlar. Heterojen sahələr üçün hər şey tamamilə əksinədir. Xəttlər qeyri-bərabər bölüşdürülür, müxtəlif yerlərdə alətlər üzərində qeyri-bərabər qüvvə ilə işləyirlər.

Praktikada heterojen bir sahə tez-tez rast gəlinir, bu da yadda saxlanmalıdır, çünki homojen sahələr bir maqnit və ya solenoid kimi bir obyektin içində baş verə bilər. Xarici müşahidələr isə heterojenliyi düzəldir.

Sahənin aşkarlanması

Belə homojen və birmənalı olmayan maqnit sahələrinin nə olduğunu başa düşdükdə və onların tərifləri təhlil edildikdə, onları aşkar etmək mümkündür.

Bunun üçün ən sadə Oerstedin təcrübəsi. Bu elektrik cərəyanının mövcudluğunu müəyyən etməyə kömək edən maqnit iynəyindən istifadə olunur. Dirijor boyunca cari hərəkət edildikdən dərhal sonra oku birbaşa və birmənalı olmayan maqnit sahələri olduğu üçün hərəkət edəcək.

İletkenlerin bir akımla etkileşmesi

Bir cərəyan edən hər bir dirijor ən yaxın birində müəyyən bir güclə hərəkət edən öz maqnit sahəsini müşahidə edir. Cari istiqamətdən asılı olaraq, dirijorlar bir-birindən cəlb olunacaq və ya təkzib olunacaq. Müxtəlif mənbələrdən qaynaqlanan sahələr əlavə ediləcək və nəticədə bir sahəni meydana gətirəcəkdir.

Necə onlar yaradılır və nə üçün?

Elektron şüa cihazlarında istifadə olunan homojen və birtərəfli olmayan bir maqnit sahəsinin nümunələri akkumulyatorlardan keçir. Maqnit sahəsinin istənilən formasını əldə etmək üçün, şaquli ipləri və güclü maqnit keçidlərinə malik materiallardan hazırlanan maqnit ekranları istifadə edin.

Birmənalı olmayan maqnit sahələrinin təsiri fiziki-kimyəvi təbiətin, əsasən heterojen bir prosesin geri dönməz hadisələrinin gedişini dəyişə bilər. Turbülanslı diffuziyanın görünüşü mayelərin şəklində hər hansı bir mayelərdən səthə qazın sürət dərəcəsinin bir neçə əmri ilə artmasına gətirib çıxarır. İyonların və hissəciklərin lokal dehidrasyonunun təsiri mikrokristalizasiya prosesinin intensivləşməsi ilə bağlıdır. Akan kütlələrdə yüksək enerjili reaksiyalar sərbəst radikalları, atom oksigeni, peroksidləri və azotlu birləşmələri yarada bilər. Koagulyasiya var və mayesi eroziya məhvinə səbəb olan məhsullardır.

Hidrodinamik kavitasiyada böyük miqdarda ortaya çıxan baloncuklar və mağaralar, mayelərin dağıldığı yüksək təzyiq zonasına endirilmiş təzyiq sahəsindən sıvı ilə çıxarılmasını çətinləşdirir. Kiçik balonun dağılması zamanı az miqdarda hava var və plazma boşalmasına bənzər bir güclü kimyəvi reaksiya meydana gəlir. Birmənalı olmayan maqnit sahələrinin olması qeyri-sabit mağaralara, onların çürüməsinə və kiçik ölçülü eddies və kabarcıkların görünüşünə gətirib çıxarır. Belə bir girovun mərkəzində təzyiqin aşağı düşdüyünü nəzərə alaraq, kiçik ölçülü qaz baloncuklarını çevirir.

Bir hormonsuz maqnit sahəsində endüksiyanı ölçərkən, Hall zolağının transdüserin səthi ilə məhdudlaşdığı ərazidə sahə induksiyasının orta dəyərinə mütənasib olduğunu xatırlatmaq lazımdır.

Paraksiyalı şüaları diqqət etmək üçün, uzunluğu uzunluğu diametri ilə bərabər olan çox qatlamlı solenoidlər olan qısa bobinlərdən meydana gələn birmənalı olmayan maqnit sahələri də istifadə olunur. Belə bir sahəyə düşən bir elektronda onun istiqaməti dəyişən qüvvələr var. Belə bir güc təsiri altında bir elektron lensin oxuna yaxınlaşır və onun traektoriyasının yerləşdiyi təyyarə əyri olur. Elektron bir nöqtədə lensin oxunu kəsən spiral bölmə boyunca hərəkət edir.

Artımın məkan faktoru heterojen bir sistem ərazisində birtərəfli olmayan sahələrin məkan dağılımından, silməklə bir sıvıdan meydana gəlir. Ayrılıq üsulu ilə səviyyələrin bir əhali inversiyasını əldə etmək üçün çoxbəndli mıknatıs tərəfindən yaradılan birtərəfli sahələrdən istifadə edilir. Kütlələrin forması ammonyakda molekulyar generatorun quadrupole kondansatöründakı çubuqlara bənzəyir.

Istifadə etmək yolları

Kusurların aşkarlanması üçün maqnit-sifariş üsulu qüsurların üstündə görünən təkərsiz sahələrin qüvvələri tərəfindən maqnit parçacığının çəkilməsinə əsaslanır. Belə bir toz yığılması ilə, qüsurun olması, onun miqyası və mövqeyi yoxlanılan hissədə aydınlaşdırılır.

Güclü birləşmiş olmayan maqnit sahələrindən istifadə edərək molekulyar şüalar üsulunun əhəmiyyətli bir dezavantajı kiçik bir parçalama təsiri. Bu təsiri artırmaq üçün sadə və zahirən inanılmaz bir üsul var. Yüngül bir xarici maqnit sahəsində tətbiq edilir. Sonuncu, həqiqi maqnit sahələri istiqamətində nüvə həssaslıq maqnitometrlərinin istifadəsinin artırılmasına imkan verəcəkdir.

Bu metodun üstünlüyü yüksək şüalanmadır ki, bu tapein maqnit təbəqəsinin hissəciklərinin dəyərinə bərabər həcmdə birbaşa qeyri-həssas maqnit sahələrini, eləcə də mürəkkəb səthlərə və yaxınlıqdakı boşluqlara zərər vurma ehtimalı təyin edir.

Dezavantajlar məlumatların ikincil emalı ehtiyacının olmasıdır, yalnız tape boyunca maqnit sahələrinin hissəcikləri sabitləşir, demanyetizasiya və bantların qorunması çətindir və xarici maqnit sahələrinin təsirinin qarşısını almaq lazımdır.

Maqnetik sahə birbaşa və heterojen olduqca tez-tez baş verir, baxmayaraq ki, onlar cadının ümumi adamına görünməzlər. Homojen və birtərəfli olmayan bir maqnit sahəsində nümunələr qrupun maqnitlərində və solenoidlərində tapıla bilər. Bu vəziyyətdə, onları basit bir maqnetik iynə və ya dəmir filizlə istifadə edərək fərq edə bilərsiniz.