Zvýšení síly magnetu. Základy výpočtu soustav s permanentními magnety Sčítání magnetických polí permanentních magnetů

Transgenerace elektrické energie magnetické pole

Podstata výzkumu:

Hlavním směrem výzkumu je studium teoretických a technických možností vytváření zařízení, která vyrábějí elektřinu prostřednictvím fyzikálního procesu transgenerace energie elektromagnetického pole objeveného autorem. Podstatou efektu je, že při sčítání elektromagnetických polí (konstantních a proměnných) se nesčítají energie, ale amplitudy pole. Energie pole je úměrná druhé mocnině amplitudy celkového elektromagnetického pole. Výsledkem je, že jednoduchým sčítáním polí může být energie celkového pole mnohonásobně větší než energie všech původních polí samostatně. Tato vlastnost elektromagnetického pole se nazývá neaditivnost energie pole. Například, když jsou naskládány tři ploché permanentní magnety, energie celkového magnetického pole se zvýší devětkrát! K podobnému procesu dochází při přidávání elektromagnetických vln v napájecích vedeních a rezonančních systémech. Energie celkové stojaté elektromagnetické vlny může být mnohonásobně větší než energie vln a elektromagnetického pole před sčítáním. V důsledku toho se zvyšuje celková energie systému. Proces je popsán jednoduchým vzorcem energie pole:

Když jsou přidány tři permanentní diskové magnety, objem pole se zmenší třikrát a hustota objemové energie magnetického pole se zvýší devětkrát. Výsledkem je, že energie celkového pole tří magnetů dohromady je třikrát větší než energie tří oddělených magnetů.

Při přidání elektromagnetických vln v jednom objemu (v napájecích vedeních, rezonátorech, cívkách se oproti původnímu zvýší i energie elektromagnetického pole).

Teorie elektromagnetického pole demonstruje možnost generování energie přenosem (trans-) a sčítáním elektromagnetických vln a polí. Autorem vyvinutá teorie transgenerace energie elektromagnetického pole není v rozporu s klasickou elektrodynamikou. Myšlenka fyzického kontinua jako superhustého dielektrického média s obrovskou energií latentní hmoty vede k tomu, že fyzický prostor má energii a transgenerace neporušuje úplný zákon zachování energie (s přihlédnutím k energii média ). Neaditivnost energie elektromagnetického pole ukazuje, že pro elektromagnetické pole zákon zachování energie jednoduše neplatí. Například v Umovově-Poyntingově vektorové teorii vede přidání Poyntingových vektorů k současnému přidání elektrického a magnetického pole. Proto například při sečtení tří vektorů Ukazování se celkový vektor Ukazování zvýší devětkrát, a ne tři, jak se na první pohled zdá.

Výsledky výzkumu:

Možnost získávání energie kombinací elektromagnetických vln byla experimentálně studována v různých typech napájecích vedení - vlnovody, dvouvodičové, páskové, koaxiální. Frekvenční rozsah je od 300 MHz do 12,5 GHz. Výkon byl měřen jak přímo - wattmetry - tak nepřímo - detektorovými diodami a voltmetry. V důsledku toho, když byly provedeny určité úpravy v napájecích linkách, byly získány pozitivní výsledky. Při sečtení amplitud pole (v zátěžích) výkon uvolněný v zátěži převyšuje výkon dodávaný z různých kanálů (byly použity děliče výkonu). Nejjednodušším experimentem ilustrujícím princip sčítání amplitudy je experiment, kdy tři vysoce směrové antény pracují ve fázi s jedním přijímacím přijímačem, ke kterému je připojen wattmetr. Výsledek tohoto experimentu: výkon zaznamenaný na přijímací anténě je devětkrát větší než výkon, který poskytuje každá vysílací anténa samostatně. U přijímací antény se sčítají amplitudy (tři) ze tří vysílacích antén a přijímací výkon je úměrný druhé mocnině amplitudy. To znamená, že při sečtení tří fázových amplitud se výkon příjmu zvýší devětkrát!

Je třeba poznamenat, že interference ve vzduchu (vakuum) je vícefázová a v mnoha ohledech se liší od interference v napájecích vedeních, dutinových rezonátorech, stojaté vlny ah v cívkách atd. U tzv. klasického interferenčního obrazce je pozorováno jak sčítání, tak odečítání amplitud elektromagnetického pole. Obecně tedy platí, že u vícefázové interference je porušení zákona zachování energie lokálního charakteru. V rezonátoru nebo v přítomnosti stojatého vlnění v napájecích vedeních není superpozice elektromagnetických vln doprovázena redistribucí elektromagnetického pole v prostoru. V tomto případě se u čtvrt- a půlvlnných rezonátorů vyskytuje pouze sčítání amplitud pole. Energie vln spojených v jednom objemu je energie předaná z generátoru do rezonátoru.

Experimentální studie plně potvrzují teorii transgenerace. Z mikrovlnné praxe je známo, že i při běžném elektrickém průrazu v napájecích vedeních výkon převyšuje výkon dodávaný z generátoru. Například vlnovod určený pro mikrovlnný výkon 100 MW se prorazí přidáním dvou mikrovlnných výkonů po 25 MW - přidáním dvou protisměrně se šířících mikrovlnných vln ve vlnovodu. To se může stát, když se mikrovlnná energie odráží od konce vedení.

Řada originálů schémata zapojení k výrobě energie pomocí různé typy rušení. Hlavní frekvenční rozsah je metr a decimetr (mikrovlnka), až centimetr. Na základě transgenerace je možné vytvářet kompaktní autonomní zdroje elektřiny.

a) Obecné informace. Chcete-li vytvořit konstantní magnetické pole v řadě elektrické zařízení používají se permanentní magnety, které jsou vyrobeny z tvrdých magnetických materiálů, které mají širokou hysterezní smyčku (obr. 5.6).

K práci permanentního magnetu dochází v oblasti od H = 0 před H = - N s. Tato část smyčky se nazývá demagnetizační křivka.

Uvažujme základní vztahy v permanentním magnetu, který má tvar toroidu s jednou malou mezerou b(obr. 5.6). Vzhledem k toroidnímu tvaru a malé mezeře lze u takového magnetu zanedbat únikové toky. Pokud je mezera malá, lze magnetické pole v ní považovat za rovnoměrné.

Obr.5.6. Křivka demagnetizace permanentního magnetu

Pokud zanedbáme vyboulení, tak indukci v mezeře V & a uvnitř magnetu V jsou stejní.

Na základě totálního současného zákona s integrací s uzavřenou smyčkou 1231 rýže. dostaneme:

Obr.5.7. Permanentní magnet ve tvaru toroidu

Síla pole v mezeře je tedy směrována opačně než síla v těle magnetu. Pro elektromagnet stejnosměrný proud, mající podobný tvar magnetického obvodu, bez zohlednění saturace, můžeme napsat: .

Při porovnání můžete vidět, že v případě permanentního magnetu n. c, vytvářející tok v pracovní mezeře, je součinem napětí v těle magnetu a jeho délky s opačným znaménkem - Hl.

Využití toho, že

, (5.29)

, (5.30)

Kde S- oblast tyče; - vodivost vzduchové mezery.

Rovnice je rovnice přímky procházející počátkem ve druhém kvadrantu pod úhlem a k ose N. S přihlédnutím k rozsahu indukce t in a napětí tnúhel a je určen rovností

Protože síla indukce a magnetického pole v těle permanentního magnetu souvisí s demagnetizační křivkou, pak průsečík naznačené přímky s demagnetizační křivkou (bod A na obr. 5.6) a určuje stav jádra v dané mezeře.

S uzavřeným okruhem a

S růstem b vodivost pracovní mezery a tga pokles, indukce v pracovní mezeře se sníží a síla pole uvnitř magnetu se zvýší.

Jednou z důležitých charakteristik permanentního magnetu je energie magnetického pole v pracovní mezeře Hmot. Vzhledem k tomu, že pole v mezeře je jednotné,

Nahrazení hodnoty N b dostaneme:

, (5.35)

kde V M je objem těla magnetu.

Energie v pracovní mezeře se tedy rovná energii uvnitř magnetu.

Závislost na produktu B(-N) v indukční funkci je znázorněno na obr. 5.6. Je zřejmé, že pro bod C, ve kterém B(-N) dosáhne své maximální hodnoty, energie ve vzduchové mezeře také dosáhne své největší hodnoty a z hlediska použití permanentního magnetu je tento bod optimální. Lze ukázat, že bod C, odpovídající maximu součinu, je průsečíkem s křivkou demagnetizace paprsku OK, nakreslený bodem se souřadnicemi a .

Podívejme se blíže na účinek mezery b podle množství indukce V(obr. 5.6). Pokud byl magnet magnetizován s mezerou b, pak po odstranění vnějšího pole dojde k ustavení indukce v těle magnetu odpovídajícímu bodu A. Poloha tohoto bodu je určena mezerou b.

Snižte mezeru na hodnotu , Pak

. (5.36)

Jak se mezera zmenšuje, indukce v těle magnetu se zvyšuje, ale proces změny indukce nesleduje demagnetizační křivku, ale podél větve soukromé hysterezní smyčky AMD. Indukce V 1 je určen průsečíkem této větve s paprskem nakresleným pod úhlem k ose - N(tečka D).

Pokud mezeru opět zvětšíme na hodnotu b, pak indukce klesne na hodnotu V, navíc závislost V(H) bude určeno podle pobočky DNA soukromá hysterezní smyčka. Typicky částečná hysterezní smyčka AMDNA je dost úzká a je nahrazena rovnou INZERÁT. které se říká přímý návrat. Sklon této přímky k vodorovné ose (+ H) se nazývá koeficient návratnosti:

. (5.37)

Demagnetizační charakteristiky materiálu nejsou obvykle uvedeny v plném rozsahu, ale jsou specifikovány pouze hodnoty indukce saturace. bs, zbytková indukce v g, donucovací síla N s. Pro výpočet magnetu je nutné znát celou demagnetizační křivku, která je pro většinu tvrdých magnetických materiálů dobře aproximována vzorcem

Křivku demagnetizace vyjádřenou vztahem (5.30) lze snadno graficky vykreslit, pokud B s, B r.

b) Stanovení toku v pracovní mezeře pro daný magnetický obvod. V skutečný systém u permanentního magnetu se tok v pracovní mezeře liší od toku v neutrální části (uprostřed magnetu) v důsledku přítomnosti úniků a vyboulení toku (obr.).

Průtok v neutrální sekci se rovná:

, (5.39)

kde je průtok v neutrální sekci;

Vyboulené proudění na pólech;

Únikový tok;

Pracovní postup.

Koeficient rozptylu o je určen rovností

Pokud předpokládáme, že toky jsou tedy vytvořeny stejným rozdílem magnetického potenciálu

. (5.41)

Indukci najdeme v neutrální sekci definováním:

,

a pomocí demagnetizační křivky Obr. 5.6. Indukce v pracovní mezeře je rovna:

protože průtok v pracovní mezeře je několikanásobně menší než průtok v neutrální sekci.

Velmi často dochází k magnetizaci systému v nesmontovaném stavu, kdy je snížena vodivost pracovní mezery z důvodu absence dílů z feromagnetického materiálu. V tomto případě se výpočet provádí pomocí přímé návratnosti. Pokud jsou únikové toky značné, doporučuje se provést výpočet po částech, stejně jako v případě elektromagnetu.

Svodové toky v permanentních magnetech hrají mnohem větší roli než u elektromagnetů. Faktem je, že magnetická permeabilita tvrdých magnetických materiálů je výrazně nižší než u měkkých magnetických materiálů, ze kterých jsou systémy pro elektromagnety vyrobeny. Svodové toky způsobují výrazný pokles magnetického potenciálu podél permanentního magnetu a snižují n. s, a tedy proudění v pracovní mezeře.

Koeficient rozptylu dokončených systémů se pohybuje v poměrně širokých mezích. Výpočet koeficientu rozptylu a rozptylových toků je spojen s velkými obtížemi. Proto se při vývoji nové konstrukce doporučuje určit hodnotu koeficientu rozptylu na speciálním modelu, u kterého je permanentní magnet nahrazen elektromagnetem. Magnetizační vinutí se volí tak, aby se získal požadovaný tok v pracovní mezeře.

Obr.5.8. Magnetický obvod s permanentním magnetem a svodovými a vyboulenými toky

c) Určení velikosti magnetu na základě požadované indukce v pracovní mezeře. Tento úkol je ještě obtížnější než stanovení průtoku se známými rozměry. Při volbě rozměrů magnetického obvodu se obvykle usiluje o to, aby indukce B 0 a napětí H 0 v neutrální sekci odpovídala maximální hodnotě produktu H 0 V 0 . V tomto případě bude objem magnetu minimální. Pro výběr materiálů jsou uvedena následující doporučení. Pokud je potřeba získat velkou hodnotu indukce s velkými mezerami, tak nejvíce vhodný materiál je Magnico. Pokud je s velkou mezerou nutné vytvořit malé indukce, pak lze doporučit Alnisi. S malými pracovními mezerami a velká důležitost indukce je vhodné použít alni.

Průřez magnetu se volí z následujících úvah. Indukce v neutrální sekci je zvolena rovná V 0. Poté proudění v neutrální sekci

,

odkud pochází průřez magnetu?

.
Indukční hodnoty v pracovní mezeře V p a plocha pólu jsou dané veličiny. Nejtěžší je určit hodnotu koeficientu rozptylování. Jeho hodnota závisí na konstrukci a indukci v jádře. Pokud je průřez magnetu velký, použije se několik paralelně zapojených magnetů. Délka magnetu je určena z podmínky pro vytvoření potřebné n.s. v pracovní mezeře při napětí v těle magnetu H 0:

Kde b p - velikost pracovní mezery.

Po výběru hlavních rozměrů a návrhu magnetu se provede ověřovací výpočet pomocí výše popsané metody.

d) Stabilizace magnetických charakteristik. Během provozu magnetu je pozorován pokles toku v pracovní mezeře systému - stárnutí magnetu. Existuje strukturální, mechanické a magnetické stárnutí.

Ke strukturálnímu stárnutí dochází v důsledku skutečnosti, že po vytvrzení materiálu v něm vznikají vnitřní pnutí a materiál získává heterogenní strukturu. Během provozu se materiál stává homogennějším, vnitřní pnutí mizí. V tomto případě zbytková indukce V t a nátlaku N s klesají. Pro boj proti strukturálnímu stárnutí je materiál podroben tepelnému zpracování ve formě temperování. V tomto případě zmizí vnitřní pnutí v materiálu. Jeho vlastnosti se stávají stabilnější. Slitiny hliníku a niklu (alni apod.) nevyžadují strukturální stabilizaci.

K mechanickému stárnutí dochází v důsledku nárazů a vibrací magnetu. Aby byl magnet necitlivý vůči mechanickému namáhání, je vystaven umělému stárnutí. Před instalací do zařízení jsou vzorky magnetů vystaveny stejným otřesům a vibracím, jaké se vyskytují během provozu.

Magnetické stárnutí je změna vlastností materiálu pod vlivem vnějších magnetických polí. Kladné vnější pole zvyšuje indukci podél přímého návratu a záporné vnější pole ji snižuje podél demagnetizační křivky. Aby byl magnet stabilnější, je vystaven demagnetizačnímu poli, po kterém magnet působí na zpětném vedení. Díky nižšímu sklonu zpětného vedení se snižuje vliv vnějších polí. Při počítání magnetické systémy u permanentních magnetů je třeba počítat s tím, že při procesu stabilizace se magnetický tok sníží o 10-15%.

Systémy přepínání magnetického toku jsou založeny na přepínání magnetického toku vzhledem k vyměnitelným cívkám.
Podstatou CE zařízení recenzovaných na internetu je to, že je tam magnet, za který jednou zaplatíme, a magnetické pole magnetu, za které nikdo nedá peníze.
Otázkou je, že v transformátorech se spínacími magnetickými toky je potřeba vytvořit podmínky, za kterých se magnetické pole stane ovladatelným a my ho usměrňujeme. přerušit. přesměrovat takto. takže spínací energie je minimální nebo bezplatná

Abych zvážil možnosti pro tyto systémy, rozhodl jsem se prostudovat a prezentovat své myšlenky na nové nápady.

Pro začátek jsem se chtěl podívat na to, jaké magnetické vlastnosti má feromagnetický materiál atd. Magnetické materiály mají koercitivní sílu.

V souladu s tím je uvažována koercitivní síla získaná cyklem nebo cyklem. Příslušně určeno a

Donucovací síla je vždy větší. Tato skutečnost je vysvětlena skutečností, že v pravé polorovině grafu hystereze je hodnota větší než , o množství:

V levé polorovině je naopak menší než , o částku . V souladu s tím budou v prvním případě křivky umístěny nad křivkami a ve druhém - níže. Tím je hysterezní cyklus užší než cyklus.

Donucovací síla

Koercitivní síla - (z lat. coercitio - retence), hodnota síly magnetického pole potřebná k úplné demagnetizaci fero- nebo ferimagnetické látky. Měřeno v ampérech/metr (systém SI). Na základě velikosti koercitivní síly se rozlišují tyto magnetické materiály:

Magneticky měkké materiály jsou materiály s nízkou koercitivitou, které jsou magnetizovány do nasycení a remagnetizovány v relativně slabých magnetických polích o síle asi 8-800 a/m. Po obrácení magnetizace nevykazují navenek magnetické vlastnosti, protože se skládají z náhodně orientovaných oblastí magnetizovaných do nasycení. Příkladem by bylo různé oceli. Čím větší donucovací síla magnet má, tím je odolnější vůči demagnetizačním faktorům. Tvrdé magnetické materiály jsou materiály s vysokou koercitivní silou, které jsou magnetizovány do nasycení a remagnetizovány v relativně silných magnetických polích o síle tisíců a desetitisíců a/m. Po magnetizaci zůstávají tvrdé magnetické materiály permanentními magnety díky vysokým hodnotám koercitivity a magnetické indukce. Příkladem jsou magnety vzácných zemin NdFeB a SmCo, baryum a stroncium tvrdé magnetické ferity.

S rostoucí hmotností částice se zvyšuje poloměr zakřivení trajektorie a podle prvního Newtonova zákona se zvyšuje její setrvačnost.

S rostoucí magnetickou indukcí se zmenšuje poloměr zakřivení trajektorie, tzn. Dostředivé zrychlení částice se zvyšuje. V důsledku toho bude pod vlivem stejné síly změna rychlosti částic menší a poloměr zakřivení trajektorie bude větší.

S rostoucím nábojem částice roste Lorentzova síla (magnetická složka), a proto se zvyšuje i dostředivé zrychlení.

Při změně rychlosti pohybu částice se mění poloměr zakřivení její trajektorie a mění se dostředivé zrychlení, což vyplývá ze zákonů mechaniky.

Vletí-li částice do rovnoměrného magnetického pole indukcí V pod úhlem jiným než 90°, pak se horizontální složka rychlosti nemění, ale vertikální složka pod vlivem Lorentzovy síly nabývá dostředivé zrychlení a částice bude opisovat kružnici v rovině kolmé k vektoru magnetického pole. indukce a rychlost. Vlivem současného pohybu ve směru indukčního vektoru částice popisuje šroubovicovou čáru a v pravidelných intervalech se bude vracet do původní horizontály, tzn. překročit ji ve stejné vzdálenosti.

Brzdná interakce magnetických polí se nazývá Foucaultovy proudy

Jakmile se obvod v induktoru uzavře, začnou kolem vodiče působit dva protisměrné toky.Podle Lenzova zákona začnou kladné náboje elektroplynu (éteru) svůj šroubový pohyb, čímž se aktivují atomy, přes které probíhá elektrické spojení. Je založena. Proto je nemožné vysvětlit přítomnost magnetické akce a reakce.

Vysvětluji tím inhibici budícího magnetického pole a odpor vůči němu v uzavřeném obvodu, brzdný účinek v elektrogenerátoru (mechanické brzdění nebo odpor rotoru elektrogenerátoru vůči mechanicky působící síle a odpor ( brzdění) Foucaultova proudu na padající neodymový magnet padající do měděné trubky.

Něco málo o magnetických motorech

I zde se uplatňuje princip spínání magnetických toků.
Ale je jednodušší přejít na kresby.

Jak by měl tento systém fungovat.

Střední cívka je odnímatelná a pracuje na poměrně široké délce pulzu, který vzniká průchodem magnetických toků z magnetů znázorněných na schématu.
Délka impulsu je určena indukčností cívky a odporem zátěže.
Jakmile uplyne čas a jádro se zmagnetizuje, jádro samotné musí být přerušeno, demagnetizováno nebo znovu zmagnetizováno. pokračovat v práci se zátěží.

Teď vysvětlím: Je to prostě taková věc v životě, že toho nemůžete příliš dělat, ale opravdu chcete (je to prostě strašidelné)… Ale jde o následující. Nad „štamgasty“ visí jakýsi osud, aura tajemství a zdrženlivosti. Všichni fyzici (muži i ženy jsou různí) jsou o permanentních magnetech (opakovaně osobně testovaných) naprosto bezradní, a to pravděpodobně proto, že všechny učebnice fyziky se této problematice vyhýbají. Elektromagnetismus - ano, to je, prosím, ale o konstantách ani slovo...

Pojďme se podívat, co lze vymáčknout z nejchytřejší knihy „I.V. Savelyev. Kurz obecné fyziky. Svazek 2. Elektřina a magnetismus,“ - stěží budete schopni vyhrabat něco chladnějšího než tento odpadový papír. V roce 1820 tedy jistý chlapík jménem Ørsted zahájil experiment s dirigentem a střelkou kompasu vedle něj. Tím, že vedl elektrický proud vodičem v různých směrech, se ujistil, že šipka je jasně orientována k něčemu. Ze zkušenosti kormorán usoudil, že magnetické pole je směrové. Později zjistili (zajímalo by mě jak?), že magnetické pole na rozdíl od elektrického pole nemá žádný vliv na klidový náboj. K síle dochází pouze tehdy, když se náboj pohne (vezměte na vědomí). Pohybující se náboje (proudy) mění vlastnosti prostoru, který je obklopuje a vytvářejí v něm magnetické pole. To znamená, že magnetické pole je generováno pohybujícími se náboji.

Vidíte, stále více se odkláníme do elektřiny. V magnetu se totiž nic nehýbe a neteče v něm proud. Zde je to, co o tom řekl Ampere: navrhl, že v molekulách látky cirkulují kruhové proudy (molekulární proudy). Každý takový proud má magnetický moment a vytváří magnetické pole v okolním prostoru. V nepřítomnosti vnějšího pole jsou molekulární proudy náhodně orientovány, což způsobuje, že výsledné pole je nulové (cool, že?). Ale to nestačí: Vzhledem k chaotické orientaci magnetických momentů jednotlivých molekul je celkový magnetický moment tělesa také nulový. - Cítíte, jak je kacířství silnější a silnější? ? Vlivem pole získávají magnetické momenty molekul převládající orientaci v jednom směru, v důsledku čehož je magnet zmagnetizován - jeho celkový magnetický moment se stává nenulovým. V tomto případě se již magnetická pole jednotlivých molekulárních proudů vzájemně nekompenzují a vzniká pole. Hurá!

No, jaké to je?! - Ukazuje se, že magnetický materiál je magnetizován neustále (!), pouze chaoticky. Tzn., že pokud začneme rozdělovat velký kus na menší a dostaneme se k mikro-mikro bitům, dostaneme normálně fungující magnety (magnetizované) bez jakékoliv magnetizace!!! - To je nesmysl.

Malá informace, pro obecný vývoj: Magnetizace magnetu je charakterizována magnetickým momentem na jednotku objemu. Tato veličina se nazývá magnetizace a označuje se písmenem „J“.

Pokračujme v ponoru. Něco málo z elektřiny: Víte, že čáry magnetické indukce stejnosměrného pole jsou soustavou soustředných kružnic obklopujících drát? Ne? - Teď víš, ale nevěř. Zjednodušeně řečeno si představte deštník. Rukojeť deštníku je směr proudu, ale hrana samotného deštníku (například), tzn. kruh je jako čára magnetické indukce. Navíc taková čára začíná ze vzduchu a končí samozřejmě také nikde! -Dovedete si fyzicky představit ten nesmysl? K tomuto případu se přihlásili tři muži: říká se tomu Bio-Savart-Laplaceův zákon. Celý zmatek pramení z toho, že někde byla nesprávně prezentována samotná podstata oboru – proč se objevuje, co to je, kde vlastně začíná, kde a jak se šíří.

Dokonce i absolutně jednoduché věci oni (tito zlí fyzici) všechny klamou: Směr magnetického pole je charakterizován vektorovou veličinou („B“ – měřeno v telasách). Bylo by logické, analogicky se silou elektrického pole „E“, nazývat „B“ silou magnetického pole (jako mají podobné funkce). Ovšem (pozor!) hlavní silová charakteristika magnetického pole se jmenovala magnetická indukce... Ani toto se jim ale zdálo málo a aby se vše úplně zmátlo, přiřadili pomocné veličině název „síla magnetického pole“. „H“, podobně jako pomocná charakteristika „D“ elektrického pole. Jaké to je...

Při dalším zjišťování Lorentzovy síly došli k závěru, že magnetická síla je slabší než Coulombova síla o faktor rovný druhé mocnině poměru rychlosti nabíjení k rychlosti světla (tj. magnetické složky síly je menší než elektrická součást). Tedy přisuzovat magnetickým interakcím relativistický efekt!!! Pro ty nejmenší vysvětlím: strýček Einstein žil na začátku století a přišel s teorií relativity, spojující všechny procesy s rychlostí světla (čirý nesmysl). Čili když zrychlíte na rychlost světla, tak se čas zastaví, a když ho překročíte, tak půjde pozpátku... Všichni už dávno pochopili, že to byl jen světový vtip vtipálka Einsteina a že všechny to mírně řečeno není pravda. Teď k tomu svinstvu přivázali i magnety se svými vlastnostmi - proč to dělají?...

Ještě malá informace: Pan Ampere přišel s báječným vzorcem a ukázalo se, že když k magnetu přivedete drát nebo nějaký kus železa, magnet nepřitáhne drát, ale náboje, které se pohybují po magnetu. dirigent. Nazvali to pateticky: „Ampérův zákon“! Nepočítali s tím, že pokud vodič není připojen k baterii a neprotéká jím proud, tak se stále drží na magnetu. Vymysleli si takovou výmluvu, že prý ty nálože tam pořád jsou, jen se chaoticky pohybují. To jsou ty, které se lepí na magnet. Zajímalo by mě, kde se EMF bere v mikroobjemech, aby se tyto náboje chaoticky rozhýbaly. Je to tak jednoduché stroj na věčný pohyb! A nic neohříváme, nečerpáme energii... Nebo další vtip: Například hliník je také kov, ale z nějakého důvodu nemá chaotické náboje. No hliník se k magnetu NELEPÍ!!! nebo je ze dřeva...

Ach ano! Ještě jsem vám neřekl, jak je směrován vektor magnetické indukce (musíte to vědět). Takže, když si vzpomenete na náš deštník, představte si, že jsme po obvodu (okraj deštníku) vedli proud. V důsledku této jednoduché operace je vektor nasměrován naší myšlenkou k rukojeti přesně do středu hole. Pokud má vodič s proudem nepravidelné tvary, pak je vše ztraceno – jednoduchost se vypařuje. Objeví se další vektor zvaný dipólový magnetický moment (v případě deštníku je zde také, je jednoduše nasměrován stejným směrem jako vektor magnetické indukce). Ve vzorcích začíná hrozný zmatek - všelijaké obrysové integrály, sinus-kosinus atd. - Kdo to potřebuje, může se zeptat sám sebe. A také stojí za zmínku, že proud musí být aplikován podle pravidla správného gimletu, tzn. ve směru hodinových ručiček, pak bude vektor pryč od nás. To souvisí s konceptem pozitivního normálu. Dobře, pojďme dál...

Soudruh Gauss se trochu zamyslel a rozhodl se, že nepřítomnost magnetických nábojů v přírodě (ve skutečnosti Dirac navrhl, že existují, ale dosud nebyly objeveny) vede k tomu, že čáry vektoru „B“ nemají ani začátek. ani konec. Počet průsečíků, ke kterým dojde, když čáry „B“ opustí objem ohraničený určitou plochou „S“, se tedy vždy rovná počtu průsečíků, které nastanou, když čáry do tohoto objemu vstoupí. V důsledku toho je tok vektoru magnetické indukce jakýmkoliv uzavřeným povrchem nulový. Pojďme si nyní vše vyložit do normální ruštiny: Jakýkoli povrch, jak si lze snadno představit, někde končí, a proto je uzavřen. „Rovno nule“ znamená, že neexistuje. Vyvodíme jednoduchý závěr: „Nikdy nikde žádný proud“!!! - Opravdu super! (Ve skutečnosti to znamená pouze to, že proudění je rovnoměrné). Myslím, že bychom se zde měli zastavit, protože to, co následuje, je TAKOVÁ hloupost a hloubka, že... Věci jako divergence, rotor, vektorový potenciál jsou globálně složité a ani tato megapráce není plně pochopena.

Nyní něco málo o tvaru magnetického pole ve vodičích s proudem (jako základ pro náš další rozhovor). Toto téma může být mnohem vágnější, než jsme zvyklí si myslet. O přímém vodiči jsem již psal - pole ve tvaru tenkého válce podél vodiče. Pokud natočíte cívku na válcový kus lepenky a přivedete proud, pak pole takové konstrukce (a chytře se tomu říká solenoid) bude stejné jako u podobného válcového magnetu, tzn. čáry vycházejí z konce magnetu (nebo domnělého válce) a vstupují na druhý konec a vytvářejí v prostoru jakési elipsy. Čím delší je cívka nebo magnet, tím jsou elipsy plošší a protáhlejší. Napěťový prstenec má chladné pole: totiž ve tvaru torusu (představte si pole přímého vodiče stočeného do koule). Je to obecně vtip s toroidem (nyní je to solenoid stočený do koblihy) - nemá mimo sebe žádnou magnetickou indukci (!). Když vezmeš nekonečně dlouhý solenoid, tak to samé smetí. Jen my víme, že nic není nekonečné, proto solenoid šplouchá a tryská z konců ;))) . A také je pole uvnitř solenoidu a toroidu jednotné. Páni.

No, co dalšího je užitečné vědět? - Podmínky na hranici dvou magnetů vypadají přesně jako paprsek světla na hranici dvou prostředí (láme se a mění směr), jen nemáme paprsek, ale vektor magnetické indukce a rozdílnou magnetickou permeabilitu (ne optických) našich magnetů (médií). Nebo je tu další věc: máme jádro a na něm cívku (např. elektromagnet), kde si myslíte, že visí magnetické indukční čáry? - Jsou soustředěny hlavně uvnitř jádra, protože jeho magnetická permeabilita je úžasná, a navíc jsou těsně natěsnány ve vzduchové mezeře mezi jádrem a cívkou. Ale v samotném vinutí není zatracená věc. Nic tedy nezmagnetizujete boční plochou cívky, ale pouze jádrem.

Hej, jsi ještě vzhůru? Ne? Pak pokračujme. Ukazuje se, že všechny materiály v přírodě nejsou rozděleny do dvou tříd: magnetické a nemagnetické, ale do tří (v závislosti na znaménku a velikosti magnetické susceptibility): 1. Diamagnety, ve kterých je malá a má zápornou hodnotu ( zkrátka prakticky nulové a nikdy je nezmagnetujete), 2. paramagnety, ve kterých je to také malé, ale kladné (také blízko nuly; můžete to trochu zmagnetizovat, ale stejně to neucítíte, takže nevadí), 3. feromagnetika, ve kterých je kladná a dosahuje prostě gigantických hodnot (1010krát více než u paramagnetických materiálů!), navíc u feromagnetických materiálů je susceptibilita funkcí síly magnetického pole. Ve skutečnosti existuje jiný typ látky – to jsou dielektrika, mají zcela opačné vlastnosti a nejsou pro nás zajímavé.

Nás samozřejmě zajímají feromagnetika, kterým se tak říká kvůli inkluzím železa (ferrum). Železo lze nahradit chemikáliemi podobných vlastností. prvky: nikl, kobalt, gadolinium, jejich slitiny a sloučeniny, dále některé slitiny a sloučeniny manganu a chrómu. Celá tato věc s magnetizací funguje pouze v případě, že látka je v krystalickém stavu. (Magnetizace zůstává díky efektu zvanému „hysterezní smyčka“ – no, všichni už to víte). Je zajímavé vědět, že existuje určitá „Curieova teplota“, a to není specifická teplota, ale je pro každý materiál jiná, nad kterou mizí všechny feromagnetické vlastnosti. Je naprosto úžasné zjistit, že existují látky páté skupiny, zvané antiferomagnetika (erbium, dispozice, slitiny manganu a MĚDI!!!). Tyto speciální materiály mají jinou teplotu: „antiferomagnetický Curieův bod“ nebo „Néelův bod“, pod kterým také mizí stabilní vlastnosti této třídy. (Nad horním bodem se látka chová jako paramagnet a při teplotách pod spodním Néelovým bodem se stává feromagnetickou).

Proč to všechno říkám tak klidně? - Vezměte prosím na vědomí, že jsem nikdy neřekl, že chemie je nesprávná věda (pouze fyzika) - ale toto je čistá chemie. Představte si: vezmete měď, zchladíte ji, zmagnetizujete a v rukou máte magnet (v rukavicích? Ale měď není magnetická!!! - Fakt super.

Můžeme také potřebovat pár čistě elektromagnetických věcí z této knihy, abychom vytvořili například alternátor. Fenomén číslo 1: V roce 1831 Faraday zjistil, že v uzavřeném vodivém obvodu, když se mění tok magnetické indukce povrchem ohraničeným tímto obvodem, vzniká elektrický proud. Tento jev se nazývá elektromagnetická indukce a výsledný proud se nazývá indukce. A teď to nejdůležitější: Velikost indukovaného emf nezávisí na způsobu, jakým se mění magnetický tok, a je určena pouze rychlostí změny toku! - Myšlenka dozrává: Čím rychleji se rotor se závěsy otáčí, tím větší hodnoty dosahuje indukované EMF a tím větší je napětí odváděné ze sekundárního okruhu alternátoru (z cívek). Pravda, strýček Lenz nás rozmazloval svým „Lenzovým pravidlem“: indukovaný proud je vždy směrován tak, aby působil proti příčině, která jej způsobuje. Později vysvětlím, jak se tato záležitost řeší u alternátoru (a také u jiných modelů).

Fenomén číslo 2: Indukční proudy mohou být buzeny i v pevných masivních vodičích. V tomto případě se nazývají Foucaultovy proudy nebo vířivé proudy. Elektrický odpor tam je malý masivní vodič, takže Foucaultovy proudy mohou dosáhnout velmi vysokých pevností. V souladu s Lenzovým pravidlem volí Foucaultovy proudy uvnitř vodiče takové dráhy a směry, aby jejich působení co nejsilněji odolávalo příčině, která je způsobuje. Proto dobré vodiče pohybující se v silném magnetickém poli zažívají silnou inhibici v důsledku interakce Foucaultových proudů s magnetickým polem. To je potřeba znát a brát v úvahu. Například v alternátoru, pokud se provádí podle obecně uznávaných předpisů špatné schéma, pak v pohybujících se závěsech vznikají Foucaultovy proudy a samozřejmě proces zpomalují. Pokud jsem pochopil, tak o tom vůbec nikdo nepřemýšlel. (Poznámka: Jedinou výjimkou je unipolární indukce, objevená Faradayem a vylepšená Teslou, která nevyrábí škodlivý vliv samoindukce).

Jev číslo 3: Elektrický proud tekoucí v libovolném obvodu vytváří magnetický tok, který proniká tímto obvodem. Při změně proudu se mění i magnetický tok, v důsledku čehož se v obvodu indukuje emf. Tento jev se nazývá samoindukce. V článku o alternátorech budu mluvit i o tomto jevu.

Mimochodem o Foucaultových proudech. Můžete udělat jeden skvělý experiment. Snadné jako čert. Vezměte velký, silný (alespoň 2 mm silný) měděný nebo hliníkový plech a položte jej šikmo k podlaze. Nechte „silný“ permanentní magnet volně klouzat po jeho nakloněné ploše. A... Zvláštní!!! Stálý magnet jako by byl přitahován k plechu a klouže znatelně pomaleji než například podél dřevěný povrch. Proč? Jako, „odborník“ hned odpoví: „V plošném vodiči při pohybu magnetu vznikají vířivé elektrické proudy (Foucaultovy proudy), které zabraňují změnám magnetického pole, a tím brání pohybu permanentního magnetu podél povrch vodiče." Ale zamysleme se nad tím! Vířivý elektrický proud je vířivý pohyb vodivostních elektronů. Co brání volnému pohybu víru vodivostních elektronů po povrchu vodiče? Inertní hmotnost vodivostních elektronů? Ztráta energie při srážce elektronů s krystalovou mřížkou vodiče? Ne, toto není dodržováno a obecně ani nemůže být. Tak co ti brání volný pohyb vířivé proudy podél vodiče? Nevím? A nikdo nemůže odpovědět, protože celá fyzika je nesmysl.

Nyní pár zajímavých myšlenek o podstatě permanentních magnetů. Ve stroji Howarda R. Johnsona, nebo spíše v patentové dokumentaci k němu, je tato myšlenka vyjádřena: „Tento vynález se týká způsobu využití spinů nepárových elektronů ve feromagnetiku a dalších materiálech, které jsou zdroji magnetických polí k výrobě energie bez toku elektronů, jako se to vyskytuje v běžných elektrických vodičích, a k použití motorů s permanentními magnety tato metoda při vytváření zdroje energie. V praxi tohoto vynálezu se spiny nepárových elektronů obsažených v permanentních magnetech používají k vytvoření zdroje hybné síly výhradně prostřednictvím supravodivých charakteristik permanentních magnetů a magnetického toku vytvářeného magnety, který je řízen a soustředěna tak, aby orientovala magnetické síly pro neustálou produkci užitečné práce, jako je posunutí rotoru vzhledem ke statoru." Všimněte si, že Johnson ve svém patentu píše o permanentním magnetu jako systému se „supravodivými charakteristikami“! Elektronové proudy v permanentním magnetu jsou projevem skutečné supravodivosti, která pro zajištění nulového odporu nevyžaduje systém chlazení vodiče. Navíc "odpor" musí být záporný, aby si magnet udržel a obnovil svůj magnetizovaný stav.

Co, myslíš, že o „štamgastech“ víš všechno? Zde je jednoduchá otázka: - Jak vypadá obrázek siločar jednoduchého feromagnetického prstence (magnetu z běžného reproduktoru)? Z nějakého důvodu se všichni výlučně domnívají, že je to stejné jako u kteréhokoli kruhového vodiče (a samozřejmě to není vyobrazeno v žádné z knih). A tady se mýlíte!

Ve skutečnosti (viz obrázek) v oblasti sousedící s otvorem prstenu se s čarami děje něco nepochopitelného. Namísto neustálého propichování se rozcházejí a obkreslují postavu připomínající pevně vycpanou tašku. Má jakoby dvě vazby - nahoře a dole (zvláštní body 1 a 2) - magnetické pole v nich mění směr.

Můžete udělat skvělý experiment (jako normálně nevysvětlitelný;) - přiveďte ocelovou kuličku zespodu k feritovému kroužku a kovovou matici na jeho spodní část. Okamžitě ho zaujme (obr. a). Zde je vše jasné - kulička, jakmile byla v magnetickém poli prstenu, se stala magnetem. Dále zavedeme míč zdola nahoru do prstenu. Zde matice odpadne a spadne na stůl (obr. b). Tady to je, nejnižší speciální bod! Směr pole v něm se změnil, kulička se začala znovu magnetizovat a přestala přitahovat ořech. Zvednutím kuličky nad speciální bod lze k ní matici opět zmagnetizovat (obr. c). Tento vtip s magnetickými liniemi jako první objevil M.F. Ostřikov.

P.S.: A na závěr se pokusím jasněji formulovat svůj postoj ve vztahu k moderní fyzice. Nejsem proti experimentálním datům. Pokud přinesete magnet a ten přitáhne kus železa, znamená to, že ho přitáhl. Pokud magnetický tok indukuje EMF, znamená to, že indukuje. S tím se nemůžete hádat. Ale (!) to jsou závěry, které vědci dělají... jejich vysvětlení těchto a dalších procesů jsou někdy prostě směšná (mírně řečeno). A ne někdy, ale často. Skoro pořád…

Abyste pochopili, jak zvýšit sílu magnetu, musíte pochopit proces magnetizace. To se stane, pokud je magnet umístěn ve vnějším magnetickém poli s opačnou stranou, než je původní. Ke zvýšení výkonu elektromagnetu dochází při zvýšení dodávky proudu nebo při znásobení závitů vinutí.

Sílu magnetu můžete zvýšit pomocí standardní sady potřebné vybavení: lepidlo, sada magnetů (potřebujete permanentní), zdroj proudu a izolovaný drát. Budou potřeba k implementaci metod zvýšení síly magnetu, které jsou uvedeny níže.

Vyztužení silnějším magnetem

Tato metoda zahrnuje použití silnějšího magnetu k posílení toho původního. Chcete-li to provést, musíte umístit jeden magnet do vnějšího magnetického pole druhého, který má větší sílu. Ke stejnému účelu se používají také elektromagnety. Po přidržení magnetu v poli jiného dojde k zesílení, ale specifičnost spočívá v nepředvídatelnosti výsledků, protože pro každý prvek bude takový postup fungovat individuálně.

Posílení přidáním dalších magnetů

Je známo, že každý magnet má dva póly a každý přitahuje opačné znaménko jiných magnetů a odpovídající nepřitahuje, pouze odpuzuje. Jak zvýšit sílu magnetu pomocí lepidla a přídavných magnetů. To zahrnuje přidání dalších magnetů pro zvýšení konečného výkonu. Koneckonců, čím více magnetů, tím větší síla. Jediné, co je třeba vzít v úvahu, je spojení magnetů s podobnými póly. Přitom se budou podle fyzikálních zákonů navzájem odpuzovat. Ale výzvou je lepení i přes fyzické potíže. Je lepší použít lepidlo, které je určeno pro lepení kovů.

Metoda vylepšení bodu Curie

Ve vědě existuje koncept Curieho bodu. Zesílení nebo zeslabení magnetu lze provést jeho zahřátím nebo ochlazením vzhledem k tomuto bodu samotnému. Zahřívání nad Curieovým bodem nebo silné ochlazení (hodně pod ním) tedy povede k demagnetizaci.

Je třeba poznamenat, že vlastnosti magnetu při zahřátí a ochlazení vzhledem k bodu Curie mají náhlou vlastnost, to znamená, že po dosažení správné teploty lze zvýšit jeho výkon.

Metoda č. 1

Pokud vyvstane otázka, jak udělat magnet silnější, pokud je jeho síla nastavitelná elektrický šok, pak to lze provést zvýšením proudu dodávaného do vinutí. Zde dochází k úměrnému zvýšení výkonu elektromagnetu a přívodu proudu. Hlavní je ⸺ postupné krmení, aby se předešlo vyhoření.

Metoda č. 2

Pro implementaci této metody je třeba zvýšit počet závitů, ale délka musí zůstat stejná. To znamená, že můžete vytvořit jednu nebo dvě další řady drátu, takže celkový počet závitů se zvětší.

Tato část pojednává o způsobech, jak zvýšit sílu magnetu doma, experimenty lze objednat na webu WorldMagnitov.

Posílení běžného magnetu

Mnoho otázek vyvstává, když běžné magnety přestanou plnit své přímé funkce. Často se to děje kvůli skutečnosti, že magnety pro domácnost nejsou takové magnety, protože ve skutečnosti jsou to zmagnetizované kovové části, které časem ztrácejí své vlastnosti. Není možné zvýšit sílu takových dílů nebo jim vrátit jejich původní vlastnosti.

Je třeba poznamenat, že nemá smysl k nim připevňovat magnety, dokonce ani silnější, protože když jsou spojeny s reverzními póly, vnější pole je mnohem slabší nebo je zcela neutralizováno.

To lze zkontrolovat pomocí běžné domácí protikomárové záclony, která by měla být uprostřed uzavřena pomocí magnetů. Pokud připojíte silnější magnety na slabé počáteční magnety, pak v důsledku toho závěs obecně ztratí své spojovací vlastnosti prostřednictvím přitažlivosti, protože opačné póly vzájemně neutralizují vnější pole na každé straně.

Experimenty s neodymovými magnety

Neomagnet je docela populární, jeho složení: neodym, bór, železo. Tento magnet má vysoký výkon a je odolný proti demagnetizaci.

Jak posílit neodym? Neodym je velmi náchylný ke korozi, to znamená, že rychle rezaví, proto jsou neodymové magnety potaženy niklem pro zvýšení životnosti. Také připomínají keramiku a snadno se rozbijí nebo prasknou.

Zkuste ale zvýšit jeho sílu uměle nemá to smysl, protože je to permanentní magnet, má pro sebe určitou úroveň síly. Pokud tedy potřebujete mít výkonnější neodym, je lepší si jej pořídit s přihlédnutím k požadované síle nového.

Závěr: článek pojednává o tématu, jak zvýšit sílu magnetu, včetně toho, jak zvýšit výkon neodymového magnetu. Ukazuje se, že existuje několik způsobů, jak zvýšit vlastnosti magnetu. Protože existuje prostě zmagnetizovaný kov, jehož pevnost nelze zvýšit.

Většina jednoduchými způsoby: pomocí lepidla a jiných magnetů (musí být přilepeny shodnými póly), i silnějšího, v jehož vnějším poli se musí nacházet původní magnet.

Uvažují se způsoby zvýšení síly elektromagnetu, které spočívají v dodatečném vinutí dráty nebo zvýšení toku proudu. Jediná věc, kterou je třeba vzít v úvahu, je síla toku proudu pro bezpečnost a zabezpečení zařízení.

Konvenční a neodymové magnety nejsou schopny zvýšit svůj vlastní výkon.