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Relative magnetische Permeabilität des Mediumtisches. Dynamische Hystereseschleife. Absolute magnetische Permeabilität

Magnetische Permeabilität- physikalische Größe, Koeffizient (abhängig von den Eigenschaften des Mediums), der die Beziehung zwischen magnetischer Induktion charakterisiert B (\displaystyle (B)) und magnetische Feldstärke H (\displaystyle (H)) in der Materie. Dieser Koeffizient ist für verschiedene Medien unterschiedlich, daher spricht man von der magnetischen Permeabilität eines bestimmten Mediums (d. h. seiner Zusammensetzung, seines Zustands, seiner Temperatur usw.).

Erstmals gefunden in Werner-Siemens‘ Werk „Beiträge zur Theorie des Elektromagnetismus“ von 1881.

Wird normalerweise mit einem griechischen Buchstaben bezeichnet μ (\displaystyle \mu ). Es kann entweder ein Skalar (für isotrope Substanzen) oder ein Tensor (für anisotrope Substanzen) sein.

Im Allgemeinen wird der Zusammenhang zwischen magnetischer Induktion und magnetischer Feldstärke durch magnetische Permeabilität eingeführt als

B → = μ H → , (\displaystyle (\vec (B))=\mu (\vec (H)),)

Und μ (\displaystyle \mu ) im allgemeinen Fall ist darunter ein Tensor zu verstehen, der in Komponentenschreibweise entspricht:

B i = μ i j H j (\displaystyle \B_(i)=\mu _(ij)H_(j))

Für isotrope Stoffe gilt das Verhältnis:

B → = μ H → (\displaystyle (\vec (B))=\mu (\vec (H)))

kann im Sinne der Multiplikation eines Vektors mit einem Skalar verstanden werden (die magnetische Permeabilität wird in diesem Fall auf einen Skalar reduziert).

Oft die Bezeichnung μ (\displaystyle \mu ) wird anders als hier verwendet, nämlich für die relative magnetische Permeabilität (in diesem Fall). μ (\displaystyle \mu ) stimmt mit dem im GHS überein).

Die Dimension der absoluten magnetischen Permeabilität in SI ist dieselbe wie die Dimension der magnetischen Konstante, also Gn / oder / 2.

Die relative magnetische Permeabilität in SI hängt durch die Beziehung mit der magnetischen Suszeptibilität χ zusammen

μ r = 1 + χ , (\displaystyle \mu _(r)=1+\chi ,)

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Die überwiegende Mehrheit der Stoffe gehört entweder zur Klasse der Diamagnete ( μ ⪅ 1 (\displaystyle \mu \lessabout 1)) oder zur Klasse der Paramagnete ( μ ⪆ 1 (\displaystyle \mu \gtr approx 1)). Aber eine Reihe von Stoffen (Ferromagnete), zum Beispiel Eisen, haben ausgeprägtere magnetische Eigenschaften.

Bei Ferromagneten ist das Konzept der magnetischen Permeabilität aufgrund der Hysterese streng genommen nicht anwendbar. In einem bestimmten Bereich von Änderungen des Magnetisierungsfeldes (so dass die Restmagnetisierung vernachlässigt werden kann, jedoch vor der Sättigung) ist es jedoch immer noch möglich, diese Abhängigkeit in besserer oder schlechterer Näherung als linear darzustellen (und zwar für weichmagnetische). In diesem Sinne kann für sie auch der Wert der magnetischen Permeabilität gemessen werden.

Magnetische Permeabilität einiger Stoffe und Materialien

Magnetische Suszeptibilität einiger Substanzen

Magnetische Suszeptibilität und magnetische Permeabilität einiger Materialien

Mittel	Suszeptibilität χ m (Volumen, SI)	Permeabilität μ [H/m]	Relative Permeabilität μ/μ 0	Ein Magnetfeld	Maximale Frequenz
Metglas (Englisch) Metglas)		1,25	1 000 000	bei 0,5 T	100 kHz
Nanoperm Nanoperm)		10 × 10 -2	80 000	bei 0,5 T	10 kHz
Mu-Metall		2,5 × 10 –2	20 000	bei 0,002 T
Mu-Metall			50 000
Permalloy		1,0 × 10 –2	70 000	bei 0,002 T
Elektrostahl		5,0 × 10 –3	4000	bei 0,002 T
Ferrit (Nickel-Zink)		2,0 × 10 –5 – 8,0 × 10 –4	16-640		100 kHz ~ 1 MHz [ ]
Ferrit (Mangan-Zink)		>8,0 × 10 -4	640 (oder mehr)		100 kHz ~ 1 MHz
Stahl		8,75×10 -4	100	bei 0,002 T
Nickel		1,25×10 -4	100 - 600	bei 0,002 T
Neodym-Magnet			1.05	bis 1,2-1,4 T
Platin		1,2569701 × 10 -6	1,000265
Aluminium	2,22×10 -5	1,2566650 × 10 -6	1,000022
Baum			1,00000043
Luft			1,00000037
Beton			1
Vakuum	0	1,2566371 × 10 -6 (μ 0)	1
Wasserstoff	-2,2 × 10 -9	1,2566371 × 10 –6	1,0000000
Teflon		1,2567 × 10 –6	1,0000
Saphir	-2,1 × 10 -7	1,2566368 × 10 -6	0,99999976
Kupfer	-6,4 × 10 -6 oder -9,2 × 10 -6	1,2566290 × 10 -6	0,999994

Das Magnetfeld der Spule wird durch den Strom und die Stärke dieses Feldes sowie die Feldinduktion bestimmt. Diese. Die Feldinduktion im Vakuum ist proportional zur Stärke des Stroms. Wenn in einer bestimmten Umgebung oder Substanz ein Magnetfeld erzeugt wird, dann beeinflusst das Feld die Substanz und verändert dadurch das Magnetfeld auf eine bestimmte Weise.

Ein Stoff, der sich in einem äußeren Magnetfeld befindet, wird magnetisiert und es entsteht in ihm ein zusätzliches inneres Magnetfeld. Es ist mit der Bewegung von Elektronen entlang intraatomarer Bahnen sowie um ihre eigene Achse verbunden. Die Bewegung von Elektronen und Atomkernen kann als elementare Kreisströme betrachtet werden.

Die magnetischen Eigenschaften eines elementaren Kreisstroms werden durch ein magnetisches Moment charakterisiert.

In Abwesenheit eines externen Magnetfelds sind die Elementarströme im Inneren der Substanz zufällig (chaotisch) ausgerichtet und daher ist das gesamte oder gesamte magnetische Moment Null und das Magnetfeld der elementaren internen Ströme wird im umgebenden Raum nicht erfasst.

Der Einfluss eines äußeren Magnetfeldes auf Elementarströme in Materie besteht darin, dass sich die Ausrichtung der Rotationsachsen geladener Teilchen ändert, sodass ihre magnetischen Momente in eine Richtung gerichtet sind. (in Richtung des äußeren Magnetfeldes). Intensität und Art der Magnetisierung verschiedener Stoffe im gleichen äußeren Magnetfeld unterscheiden sich erheblich. Die Größe, die die Eigenschaften des Mediums und den Einfluss des Mediums auf die Magnetfelddichte charakterisiert, wird als absolut bezeichnet magnetische Permeabilität oder magnetische Permeabilität des Mediums (μ Mit ) . Dies ist die Beziehung = . Gemessen [ μ Mit ]=Gn/m.

Die absolute magnetische Permeabilität eines Vakuums wird als magnetische Konstante bezeichnet μ Ö =4π 10 -7 H/m.

Man nennt das Verhältnis der absoluten magnetischen Permeabilität zur magnetischen Konstante relative magnetische Permeabilitätμ c /μ 0 =μ. Diese. Die relative magnetische Permeabilität ist ein Wert, der angibt, wie oft die absolute magnetische Permeabilität des Mediums größer oder kleiner als die absolute Permeabilität des Vakuums ist. μ ist eine dimensionslose Größe, die über einen weiten Bereich variiert. Dieser Wert bildet die Grundlage für die Einteilung aller Materialien und Medien in drei Gruppen.

Diamagnete . Diese Stoffe haben μ< 1. К ним относятся - медь, серебро, цинк, ртуть, свинец, сера, хлор, вода и др. Например, у меди μ Cu = 0,999995. Эти вещества слабо взаимодействуют с магнитом.

Paramagnete . Diese Stoffe haben μ > 1. Dazu gehören Aluminium, Magnesium, Zinn, Platin, Mangan, Sauerstoff, Luft usw. Luft = 1,0000031. . Diese Substanzen interagieren wie diamagnetische Materialien schwach mit einem Magneten.

Für technische Berechnungen wird μ von diamagnetischen und paramagnetischen Körpern gleich Eins angenommen.

Ferromagnete . Hierbei handelt es sich um eine besondere Stoffgruppe, die in der Elektrotechnik eine große Rolle spielt. Diese Stoffe haben μ >> 1. Dazu gehören Eisen, Stahl, Gusseisen, Nickel, Kobalt, Gadolinium und Metalllegierungen. Diese Stoffe werden von einem Magneten stark angezogen. Für diese Stoffe beträgt μ = 600-10.000. Bei einigen Legierungen erreicht μ Rekordwerte von bis zu 100.000. Dabei ist zu beachten, dass μ für ferromagnetische Materialien nicht konstant ist und von der magnetischen Feldstärke, der Materialart und der Temperatur abhängt .

Der große Wert von µ in Ferromagneten erklärt sich aus der Tatsache, dass sie Bereiche spontaner Magnetisierung (Domänen) enthalten, in denen die elementaren magnetischen Momente auf die gleiche Weise gerichtet sind. Wenn sie gefaltet sind, bilden sie gemeinsame magnetische Momente der Domänen.

In Abwesenheit eines Magnetfelds sind die magnetischen Momente der Domänen zufällig ausgerichtet und das gesamte magnetische Moment des Körpers oder der Substanz ist Null. Unter dem Einfluss eines äußeren Feldes orientieren sich die magnetischen Momente der Domänen in eine Richtung und bilden ein gemeinsames magnetisches Moment des Körpers, das in die gleiche Richtung wie das äußere Magnetfeld gerichtet ist.

Diese wichtige Eigenschaft wird in der Praxis durch die Verwendung ferromagnetischer Kerne in Spulen genutzt, wodurch es möglich ist, die magnetische Induktion und den magnetischen Fluss bei gleichen Stromwerten und Windungszahlen stark zu erhöhen oder, mit anderen Worten, das Magnetfeld zu konzentrieren ein relativ kleines Volumen.

Magnetische Permeabilität- physikalische Größe, Koeffizient (abhängig von den Eigenschaften des Mediums), der die Beziehung zwischen magnetischer Induktion charakterisiert texvc Nicht gefunden; Hilfe zur Einrichtung finden Sie in Mathe/README.): (B) und magnetische Feldstärke Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc Nicht gefunden; Hilfe zur Einrichtung finden Sie in Mathe/README.): (H) in der Materie. Dieser Koeffizient ist für verschiedene Medien unterschiedlich, daher spricht man von der magnetischen Permeabilität eines bestimmten Mediums (d. h. seiner Zusammensetzung, seines Zustands, seiner Temperatur usw.).

Erstmals gefunden in Werner Siemens‘ Werk „Beiträge zur Theorie des Elektromagnetismus“ von 1881.

Wird normalerweise mit einem griechischen Buchstaben bezeichnet Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc . Es kann entweder ein Skalar (für isotrope Substanzen) oder ein Tensor (für anisotrope Substanzen) sein.

Im Allgemeinen wird der Zusammenhang zwischen magnetischer Induktion und magnetischer Feldstärke durch magnetische Permeabilität eingeführt als

Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc Nicht gefunden; Siehe Mathe/README für Setup-Hilfe.): \vec(B) = \mu\vec(H),

Und Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): \mu im allgemeinen Fall ist darunter ein Tensor zu verstehen, der in Komponentenschreibweise entspricht:

Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc Nicht gefunden; Siehe Mathe/README – Hilfe bei der Einrichtung.): \ B_i = \mu_(ij)H_j

Für isotrope Stoffe gilt das Verhältnis:

Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): \vec(B) = \mu\vec(H)

kann im Sinne der Multiplikation eines Vektors mit einem Skalar verstanden werden (die magnetische Permeabilität wird in diesem Fall auf einen Skalar reduziert).

Oft die Bezeichnung Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): \mu wird anders als hier verwendet, nämlich für die relative magnetische Permeabilität (in diesem Fall). Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): \mu stimmt mit dem im GHS überein).

Die Dimension der absoluten magnetischen Permeabilität in SI ist dieselbe wie die Dimension der magnetischen Konstante, also Gn / oder / 2.

Die relative magnetische Permeabilität in SI hängt durch die Beziehung mit der magnetischen Suszeptibilität χ zusammen

Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc Nicht gefunden; Siehe Mathe/README – Hilfe bei der Einrichtung.): \mu_r = 1 + \chi,

Klassifizierung von Stoffen nach magnetischem Permeabilitätswert

Die überwiegende Mehrheit der Stoffe gehört entweder zur Klasse der Diamagnete ( Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): \mu \less approx 1) oder zur Klasse der Paramagnete ( Der Ausdruck (ausführbare Datei) kann nicht analysiert werden texvc Nicht gefunden; Siehe math/README für Setup-Hilfe.): \mu \gtr approx 1). Aber eine Reihe von Stoffen (Ferromagnete), zum Beispiel Eisen, haben ausgeprägtere magnetische Eigenschaften.

Magnetische Permeabilität einiger Stoffe und Materialien

Magnetische Suszeptibilität einiger Substanzen

Magnetische Suszeptibilität und magnetische Permeabilität einiger Materialien

Mittel	Suszeptibilität χ m (Volumen, SI)	Permeabilität μ [H/m]	Relative Permeabilität μ/μ 0	Ein Magnetfeld	Maximale Frequenz
Metglas (Englisch) Metglas )		1,25	1 000 000	bei 0,5 T	100 kHz
Nanoperm Nanoperm )		10×10 -2	80 000	bei 0,5 T	10 kHz
Mu-Metall		2,5×10 -2	20 000	bei 0,002 T
Mu-Metall			50 000
Permalloy		1,0×10 -2	70 000	bei 0,002 T
Elektrostahl		5,0×10 -3	4000	bei 0,002 T
Ferrit (Nickel-Zink)		2,0×10 –5 – 8,0×10 –4	16-640		100 kHz ~ 1 MHz [[K:Wikipedia:Artikel ohne Quellen (Land: Lua-Fehler: callParserFunction: Funktion „#property“ wurde nicht gefunden. )]][[K:Wikipedia:Artikel ohne Quellen (Land: Lua-Fehler: callParserFunction: Funktion „#property“ wurde nicht gefunden. )]]
Ferrit (Mangan-Zink)		>8,0×10 -4	640 (oder mehr)		100 kHz ~ 1 MHz
Stahl		8,75×10 -4	100	bei 0,002 T
Nickel		1,25×10 -4	100 - 600	bei 0,002 T
Neodym-Magnet			1.05	bis 1,2-1,4 T
Platin		1,2569701×10 -6	1,000265
Aluminium	2,22×10 -5	1,2566650×10 -6	1,000022
Baum			1,00000043
Luft			1,00000037
Beton			1
Vakuum	0	1,2566371×10 -6 (μ 0)	1
Wasserstoff	-2,2×10 -9	1,2566371×10 -6	1,0000000
Teflon		1,2567×10 -6	1,0000
Saphir	-2,1×10 -7	1,2566368×10 -6	0,99999976
Kupfer	-6,4×10 -6 oder -9,2×10 -6	1,2566290×10 -6	0,999994
Wasser	-8,0×10 -6	1,2566270×10 -6	0,999992
Wismut	-1,66×10 -4		0,999834
Supraleiter	−1	0	0

siehe auch

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Anmerkungen

Auszug zur Charakterisierung der magnetischen Permeabilität

Er tat mir so leid! Aber leider war ich nicht in meiner Macht, ihm zu helfen. Und ehrlich gesagt wollte ich unbedingt wissen, wie ihm dieses außergewöhnliche kleine Mädchen geholfen hat ...
- Wir haben sie gefunden! – Stella wiederholte noch einmal. – Ich wusste nicht, wie es geht, aber meine Großmutter hat mir geholfen!
Es stellte sich heraus, dass Harold zu seinen Lebzeiten nicht einmal Zeit hatte, herauszufinden, wie schrecklich seine Familie im Sterben gelitten hatte. Er war ein Kriegerritter und starb, bevor seine Stadt in die Hände der „Henker“ fiel, wie seine Frau vorausgesagt hatte.
Doch sobald er sich in dieser fremden, wundersamen Welt der „vergangenen“ Menschen befand, konnte er sofort erkennen, wie gnadenlos und grausam das böse Schicksal mit seinen „einzigen und geliebten Menschen“ umging. Danach verbrachte er wie ein Besessener eine Ewigkeit damit, irgendwie, irgendwo, diese Menschen zu finden, die ihm auf der ganzen weiten Welt am liebsten waren ... Und er suchte sehr lange, mehr als tausend Jahre, bis Eines Tages bot eine völlig unbekannte Person, das süße Mädchen Stella, ihm nicht an, „ihm eine Freude zu machen“, und öffnete nicht die „andere“ Tür, um sie endlich für ihn zu finden ...
- Soll ich es dir zeigen? - schlug das kleine Mädchen noch einmal vor,
Aber ich war mir nicht mehr so sicher, ob ich etwas anderes sehen wollte... Denn die Visionen, die sie gerade gezeigt hatte, verletzten meine Seele, und es war unmöglich, sie so schnell loszuwerden, dass ich irgendeine Fortsetzung sehen wollte...
„Aber du willst sehen, was mit ihnen passiert ist!“ – stellte die kleine Stella selbstbewusst die „Tatsache“ fest.
Ich sah Harold an und sah in seinen Augen völliges Verständnis für das, was ich gerade unerwartet erlebt hatte.
– Ich weiß, was du gesehen hast... Ich habe es viele Male gesehen. Aber jetzt sind sie glücklich, wir schauen uns sie sehr oft an... Und auch ihre „ehemaligen“... - sagte der „traurige Ritter“ leise.
Und erst dann wurde mir klar, dass Stella ihn einfach, als er es wollte, in seine eigene Vergangenheit versetzte, genau wie sie es gerade getan hatte!!! Und sie tat es fast spielerisch!.. Ich bemerkte nicht einmal, wie dieses wundervolle, aufgeweckte Mädchen begann, mich immer mehr an sich zu fesseln und für mich fast zu einem echten Wunder wurde, dem ich endlos zusehen wollte... Und die ich überhaupt nicht verlassen wollte... Dann wusste ich fast nichts und konnte nichts tun, außer das, was ich selbst verstehen und lernen konnte, und ich wollte unbedingt zumindest etwas von ihr lernen, solange es noch so etwas gab eine Gelegenheit.
- Bitte komm zu mir! – Stella, plötzlich traurig, flüsterte leise: „Du weißt, dass du noch nicht hier bleiben kannst... Oma hat gesagt, dass du nicht sehr, sehr lange bleiben wirst... Dass du noch nicht sterben kannst.“ Aber du kommst...
Alles um uns herum wurde plötzlich dunkel und kalt, als ob schwarze Wolken plötzlich eine so bunte und helle Stella-Welt bedeckt hätten ...
- Oh, denken Sie nicht an so schreckliche Dinge! – Das Mädchen war empört und „übermalte“ schnell alles noch einmal in einer hellen und fröhlichen Farbe, wie ein Künstler mit einem Pinsel auf einer Leinwand.
- Na, ist das wirklich besser? – fragte sie zufrieden.
„War es wirklich nur mein Gedanke? …“ Ich glaubte es nicht wieder.
- Sicherlich! – Stella lachte. „Du bist stark, also erschaffst du alles um dich herum auf deine eigene Weise.“
– Wie soll man dann denken? … – Ich konnte immer noch nicht in das Unverständliche „eintreten“.
„Halt einfach die Klappe und zeig nur das, was du zeigen willst“, sagte mein toller Freund ganz selbstverständlich. „Das hat mir meine Großmutter beigebracht.“
Ich dachte, es sei offenbar auch für mich an der Zeit, meine „heimliche“ Großmutter ein wenig zu „schockieren“, die (da war ich mir fast sicher!) wahrscheinlich etwas wusste, mir aber aus irgendeinem Grund noch nichts beibringen wollte .. .
„Also willst du sehen, was mit Harolds Lieben passiert ist?“ – fragte das kleine Mädchen ungeduldig.
Um ehrlich zu sein, hatte ich keine allzu große Lust, da ich nicht sicher war, was ich von dieser „Show“ erwarten sollte. Doch um die großzügige Stella nicht zu beleidigen, stimmte sie zu.
– Ich werde es dir noch lange nicht zeigen. Das verspreche ich! Aber Sie sollten über sie Bescheid wissen, oder? – sagte das Mädchen mit fröhlicher Stimme. - Schau, der Sohn wird der Erste sein...

Zu meiner größten Überraschung befanden wir uns, anders als alles, was ich zuvor gesehen hatte, in einer völlig anderen Zeit und an einem völlig anderen Ort, der Frankreich ähnelte, und die Kleidung erinnerte an das 18. Jahrhundert. Eine wunderschöne überdachte Kutsche fuhr über eine breite Kopfsteinpflasterstraße, darin saßen ein junger Mann und eine Frau in sehr teuren Anzügen und offenbar in sehr schlechter Laune ... Der junge Mann bewies dem Mädchen und ihr hartnäckig etwas Sie hörte ihm überhaupt nicht zu und schwebte ruhig irgendwo in ihren Träumen, was den jungen Mann wirklich irritierte ...
- Siehst du, er ist es! „Das ist derselbe „kleine Junge“ … nur nach vielen, vielen Jahren“, flüsterte Stella leise.
- Woher weißt du, dass er es wirklich ist? – immer noch nicht ganz verstanden, fragte ich.
- Nun, natürlich ist es ganz einfach! – Das kleine Mädchen starrte mich überrascht an. – Wir alle haben eine Essenz, und die Essenz hat ihren eigenen „Schlüssel“, durch den jeder von uns gefunden werden kann, man muss nur wissen, wie man sucht. Hier, schau...
Sie zeigte mir noch einmal das Baby, Harolds Sohn.
– Denken Sie über sein Wesen nach, und Sie werden sehen...
Und ich sah sofort ein transparentes, hell leuchtendes, überraschend kraftvolles Wesen, auf dessen Brust ein ungewöhnlicher „Diamant“-Energiestern brannte. Dieser „Stern“ leuchtete und schimmerte in allen Farben des Regenbogens, mal kleiner, mal größer, als würde er langsam pulsieren, und funkelte so hell, als wäre er wirklich aus den schönsten Diamanten erschaffen.
– Sehen Sie diesen seltsamen umgekehrten Stern auf seiner Brust? - Das ist sein „Schlüssel“. Und wenn Sie versuchen, ihm wie ein roter Faden zu folgen, führt es Sie direkt zu Axel, der denselben Stern hat – dies ist dieselbe Essenz, nur in ihrer nächsten Inkarnation.
Ich sah sie mit all meinen Augen an und als Stella dies anscheinend bemerkte, lachte sie und gab fröhlich zu:
– Glaube nicht, dass ich es selbst war – es war meine Großmutter, die es mir beigebracht hat!..
Ich schämte mich sehr, mich völlig inkompetent zu fühlen, aber der Wunsch, mehr zu wissen, war hundertmal stärker als jede Scham, also verbarg ich meinen Stolz so tief wie möglich und fragte vorsichtig:
– Aber was ist mit all diesen erstaunlichen „Realitäten“, die wir jetzt hier sehen? Schließlich ist dies das spezifische Leben eines anderen, und Sie erschaffen ihn nicht auf die gleiche Weise, wie Sie alle Ihre Welten erschaffen?
- Oh nein! – Das kleine Mädchen war wieder froh, die Gelegenheit zu haben, mir etwas zu erklären. - Natürlich nicht! Dies ist nur die Vergangenheit, in der all diese Menschen einst lebten, und ich nehme Sie und mich einfach dorthin mit.
- Und Harold? Wie sieht er das alles?
- Oh, es ist einfach für ihn! Er ist genau wie ich, tot, also kann er umziehen, wohin er will. Schließlich hat er keinen physischen Körper mehr, daher kennt sein Wesen hier keine Hindernisse und kann gehen, wohin es will... genau wie ich... - endete das kleine Mädchen trauriger.
Traurig dachte ich, dass das, was für sie nur eine „einfache Versetzung in die Vergangenheit“ war, für mich offenbar für lange Zeit ein „Geheimnis hinter sieben Schlössern“ sein wird... Aber Stella, als hätte sie meine Gedanken gehört, beeilte sich sofort, loszulegen versichere mir :
- Du wirst sehen, es ist ganz einfach! Man muss es einfach versuchen.
– Und diese „Schlüssel“ werden nie von anderen wiederholt? – Ich beschloss, meine Fragen fortzusetzen.
„Nein, aber manchmal passiert etwas anderes…“ aus irgendeinem Grund antwortete der Kleine und lächelte komisch. „Genau so wurde ich am Anfang erwischt, wofür ich ganz schön „verprügelt“ wurde... Oh, das war so dumm!…
- Und wie? – fragte ich, sehr interessiert.
Stella antwortete sofort fröhlich:
- Oh, das war sehr lustig! - und nachdem sie ein wenig nachgedacht hatte, fügte sie hinzu: „Aber es ist auch gefährlich... Ich suchte auf allen „Etagen“ nach der vergangenen Inkarnation meiner Großmutter, und an ihrer Stelle tauchte ein völlig anderes Wesen auf ihrem „Faden“ auf. , der es irgendwie geschafft hat, die „Blume“ meiner Großmutter zu „kopieren“ (offenbar auch ein „Schlüssel“!) und gerade als ich Zeit hatte, mich darüber zu freuen, dass ich sie endlich gefunden hatte, traf mich dieses unbekannte Wesen gnadenlos in die Brust. Ja, so sehr, dass mir fast die Seele davonflog!..
- Wie bist du sie losgeworden? - Ich war überrascht.
„Na ja, um ehrlich zu sein, ich bin es nicht losgeworden…“ Das Mädchen wurde verlegen. - Ich habe gerade meine Großmutter angerufen...
– Wie nennt man „Böden“? – Ich konnte mich immer noch nicht beruhigen.
– Nun ja, das sind verschiedene „Welten“, in denen die Essenzen der Verstorbenen leben... Im Schönsten und Höchsten leben diejenigen, die gut waren... und wahrscheinlich auch die Stärksten.
- Leute wie du? – fragte ich lächelnd.
- Oh nein, natürlich! Ich bin wahrscheinlich aus Versehen hierher gekommen. – sagte das Mädchen völlig aufrichtig. – Wissen Sie, was am interessantesten ist? Von dieser „Etage“ aus können wir überall hingehen, aber von den anderen kann niemand hierher gelangen... Ist das nicht interessant?...
Ja, es war sehr seltsam und sehr aufregend interessant für mein „ausgehungertes“ Gehirn, und ich wollte unbedingt mehr wissen!... Vielleicht, weil mir bis zu diesem Tag noch nie jemand wirklich etwas erklärt hatte, sondern nur manchmal jemand - gab (wie , zum Beispiel meine „Sternfreunde“), und deshalb machte mich schon eine so einfache kindische Erklärung ungewöhnlich glücklich und ließ mich noch wütender in meine Experimente, Schlussfolgerungen und Fehler eintauchen ... wie immer, in allem zu finden, was war Geschehen noch unklarer. Mein Problem war, dass ich sehr leicht „Ungewöhnliches“ machen oder erschaffen konnte, aber das ganze Problem war, dass ich auch verstehen wollte, wie ich das alles erschaffe ... Und genau darin war ich bisher noch nicht sehr erfolgreich ...

Wird magnetische Permeabilität genannt . Absolut magnetischPermeabilität Umgebung ist das Verhältnis von B zu H. Nach dem Internationalen Einheitensystem wird es in der Einheit 1 Henry pro Meter gemessen.

Sein Zahlenwert wird durch das Verhältnis seines Wertes zum Wert der magnetischen Permeabilität des Vakuums ausgedrückt und mit µ bezeichnet. Dieser Wert wird aufgerufen relativ magnetischPermeabilität(oder einfach magnetische Permeabilität) des Mediums. Da es sich um eine relative Größe handelt, gibt es keine Maßeinheit.

Folglich ist die relative magnetische Permeabilität µ ein Wert, der angibt, wie oft die Feldinduktion eines bestimmten Mediums kleiner (oder größer) ist als die Induktion eines Vakuummagnetfelds.

Wenn ein Stoff einem äußeren Magnetfeld ausgesetzt wird, wird er magnetisiert. Wie kommt es dazu? Nach der Hypothese von Ampere zirkulieren in jeder Substanz ständig mikroskopisch kleine elektrische Ströme, die durch die Bewegung der Elektronen in ihren Umlaufbahnen und die Anwesenheit ihrer eigenen verursacht werden. Unter normalen Bedingungen ist diese Bewegung ungeordnet und die Felder „löschen“ (kompensieren) sich gegenseitig . Wenn ein Körper in ein äußeres Feld gebracht wird, werden die Ströme geordnet und der Körper wird magnetisiert (d. h. er erhält sein eigenes Feld).

Die magnetische Permeabilität ist bei allen Stoffen unterschiedlich. Aufgrund ihrer Größe lassen sich Stoffe in drei große Gruppen einteilen.

U diamagnetische Materialien der Wert der magnetischen Permeabilität µ ist etwas kleiner als eins. Wismut hat beispielsweise µ = 0,9998. Zu den Diamagneten gehören Zink, Blei, Quarz, Kupfer, Glas, Wasserstoff, Benzol und Wasser.

Magnetische Permeabilität paramagnetisch etwas mehr als eins (für Aluminium µ = 1,000023). Beispiele für paramagnetische Materialien sind Nickel, Sauerstoff, Wolfram, Hartgummi, Platin, Stickstoff, Luft.

Die dritte Gruppe schließlich umfasst eine Reihe von Stoffen (hauptsächlich Metalle und Legierungen), deren magnetische Permeabilität deutlich (mehrere Größenordnungen) über eins liegt. Diese Stoffe sind Ferromagnete. Hierzu zählen vor allem Nickel, Eisen, Kobalt und deren Legierungen. Für Stahl µ = 8∙10^3, für eine Nickel-Eisen-Legierung µ=2,5∙10^5. Ferromagnete haben Eigenschaften, die sie von anderen Stoffen unterscheiden. Erstens haben sie einen Restmagnetismus. Zweitens hängt ihre magnetische Permeabilität von der Größe der externen Feldinduktion ab. Drittens gibt es für jeden von ihnen eine bestimmte Temperaturschwelle, die sogenannte Curie-Punkt Dabei verliert es seine ferromagnetischen Eigenschaften und wird paramagnetisch. Für Nickel liegt der Curie-Punkt bei 360°C, für Eisen bei 770°C.

Die Eigenschaften von Ferromagneten werden nicht nur durch die magnetische Permeabilität bestimmt, sondern auch durch den Wert von I, genannt Magnetisierung dieser Substanz. Dies ist eine komplexe nichtlineare Funktion der magnetischen Induktion; die Zunahme der Magnetisierung wird durch eine Linie namens beschrieben Magnetisierungskurve. In diesem Fall hört die Magnetisierung ab einem bestimmten Punkt praktisch auf zu wachsen (d. h magnetische Sättigung). Die Verzögerung des Magnetisierungswerts eines Ferromagneten gegenüber dem wachsenden Wert der äußeren Feldinduktion wird genannt magnetische Hysterese. Dabei besteht eine Abhängigkeit der magnetischen Eigenschaften eines Ferromagneten nicht nur von seinem aktuellen Zustand, sondern auch von seiner vorherigen Magnetisierung. Die grafische Darstellung der Kurve dieser Abhängigkeit heißt Hystereseschleife.

Aufgrund ihrer Eigenschaften werden Ferromagnete in der Technik häufig eingesetzt. Sie werden in Rotoren von Generatoren und Elektromotoren, bei der Herstellung von Transformatorkernen und bei der Herstellung von Teilen für elektronische Computer eingesetzt. Ferromagnete werden in Tonbandgeräten, Telefonen, Magnetbändern und anderen Medien verwendet.

Der gesamte magnetische Fluss, der alle Windungen durchdringt, wird als Flussverkettung des Stromkreises bezeichnet.

Wenn alle Windungen gleich sind, dann ist der gesamte magnetische Fluss, d.h. Flussverknüpfung:

Wo
- magnetischer Fluss durch eine Windung; - Anzahl der Züge. Daher erfolgt die Flussverkettung der Magnetspule beispielsweise bei der Induktion IN=0,2 T, Anzahl der Magnetumdrehungen
und Querschnitt des Magnetfensters
dm 2 wird Wb sein.

Absolute magnetische Permeabilität in Einheiten gemessen „Heinrich am E-Meter“
.

Magnetische Permeabilität Vakuum im SI-Einheitensystem wird gleich angenommen
Gn/m.

Attitüde
absolute magnetische Permeabilität zur magnetischen Permeabilität des Vakuums wird als relative magnetische Permeabilität bezeichnet .

Dem Wert entsprechend  Alle Materialien sind in drei Gruppen unterteilt:

Wenn diamagnetische und paramagnetische Substanzen in ein gleichmäßiges Magnetfeld gebracht werden, wird das Feld in einem diamagnetischen Feld geschwächt und in einem paramagnetischen verstärkt. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass in einer diamagnetischen Substanz die Felder der Elementarströme auf das äußere Feld gerichtet sind, in einer paramagnetischen Substanz dagegen.

In der Tabelle Tabelle 1 zeigt die relative magnetische Permeabilität einiger Materialien. Es ist ersichtlich, dass die Werte der relativen magnetischen Permeabilität diamagnetischer und paramagnetischer Materialien nur sehr wenig von Eins abweichen, daher wird ihre magnetische Permeabilität für die Praxis als gleich Eins angenommen.

Dimension der Feldstärke N(Tabelle 2):

1 Uhr morgens - Dies ist die Stärke eines solchen Magnetfelds, dessen Induktion im Vakuum gleich ist
Tl.

Tabelle 1. Relative magnetische Permeabilität einiger Materialien

Paramagnetisch	Diamagnetisch	Ferromagnetisch
		Stahl Armco
		Permalloy
Aluminium
		Elektrostahl
Mangan
Palladium

Manchmal wird auch die Feldstärke gemessen

„Oerstedach“ (E),

„Ampere pro Zentimeter“ (A/cm),

„Kiloampere pro Meter“ (kA/m).

Die Beziehung zwischen diesen Größen ist wie folgt:

1 A/cm = 100 A/m; 1 E = 0,796 A/cm; 1 kA/m = 10 A/cm;

1 A/cm = 0,1 kA/m; 1 E = 79,6 A/cm; 1 kA/m = 12,56 Oe;

1 A/cm = 1,256 Oe; 1 E = 0,0796 kA/cm; 1 kA/m = 1000 A/m.

Es ist interessant, die Stärke einiger Magnetfelder zu kennen.

Die Feldstärke der Erde in der Region Moskau beträgt 0,358 A/cm.

Die Feldstärke zur Magnetisierung von Teilen aus Baustahl beträgt 100...200 A/cm,

an den Polen eines Permanentmagneten - 1000...2000 A/cm.

Manchmal verwenden sie das sogenannte magnetisches Moment
Stromkreis . Sie entspricht dem Produkt der Stromstärke Zum Platz , durch Kontur begrenzt
(Abb. 4).

Wenn ein Magnet in Teile geteilt wird, ist jeder Teil ein Magnet mit zwei Polen. Dies ist aus Abb. ersichtlich. 5. Laut Tabelle. 2 können wir definieren, dass eine Einheit des magnetischen Moments gleich 1 ist
m 2 = 1
. Diese Einheit wird Amperequadratmeter genannt. Ein Amperequadratmeter ist das magnetische Moment eines Stromkreises, durch den ein Strom von 1 A fließt und der eine Fläche von 1 m2 begrenzt.

Reis. 4. Stromkreis (1) mit Strom ; Reis. 5. Teilen eines Permanentmagneten in Teile.

2 - aktuelle Quelle:

- magnetisches Moment;

- Feldstärke.

Tabelle 2. Grundlegende und abgeleitete Maßeinheiten des SI-Systems, die bei der zerstörungsfreien Prüfung verwendet werden

Grundlegende SI-Einheiten
Größe		Abmessungen
				Name		Bezeichnung
						Russisch		International

				Kilogramm
Elektrische Stromstärke
Stoffmenge
Die Kraft des Lichts
Abgeleitete SI-Einheiten mit eigenem Namen
Größe
	Name		Bezeichnung				Betrag einer durch SI-Basiseinheiten abgeleiteten Einheit
					International


Druck

Leistung
Magnetischer Induktionsfluss
Magnetische Induktion
Induktivität
Strommenge
Elektrische Spannung
Elektrische Kapazität
Elektrischer Wiederstand
Elektrische Leitfähigkeit
Lichtfluss
Radionuklidaktivität	Becquerel
Absorbierte Strahlendosis
Äquivalente Strahlendosis

Magnetisches Moment des Elektrons gleicht

, als
, A
,
.

Vor relativ kurzer Zeit wurde die Wechselwirkung der Magnetpole durch das Vorhandensein einer besonderen Substanz erklärt – des Magnetismus. Mit der Entwicklung der Wissenschaft wurde gezeigt, dass keine Substanz existiert. Die Quelle magnetischer Felder sind elektrische Ströme. Wenn daher ein Permanentmagnet in jedes Teil geteilt wird, erzeugen elektronische Ströme ein Magnetfeld (Abb. 5). Magnetische Ladung wird nur als betrachteteine mathematische Größe, die keine physikalische Eigenschaft hatischer Inhalt.

Die Einheit der magnetischen Ladung kann durch die Formel ermittelt werden:

,
,

Wo - die Arbeit, bei der ein Magnetpol mit Strom um einen Leiter geführt wird .

Eine herkömmliche Einheit magnetischer Ladung beträgt
.

Im Gaußschen System wird eine Einheit magnetischer Ladung als die Größe angesehen, die auf eine gleiche magnetische Ladung in einem Abstand von 1 cm im Vakuum mit einer Kraft von 1 Dyn einwirkt.

Die Fähigkeit von Materialien, magnetisiert zu werden, wird durch das Vorhandensein von Strömen in ihnen erklärt:

Rotation eines Elektrons um den Kern in einem Atom,

um die eigene Achse (Elektronenspin) und

Rotation der Elektronenbahnen (Präzession der Elektronenbahnen) (Abb. 6).

Ferromagnetisches Material besteht aus kleinen Bereichen (mit linearen Abmessungen von etwa 0,001 mm), in denen Elementarströme spontan gerichtet sind. Diese Bereiche spontaner Magnetisierung werden Domänen genannt. In jedem Bereich entsteht ein resultierendes Feld elementarer Ströme.

In einem entmagnetisierten Material sind die Magnetfelder der Domänen zufällig gerichtet und kompensieren sich gegenseitig, sodass das resultierende Feld im Teil praktisch gleich Null ist.

Durch äußere Einwirkung werden die Felder einzelner Bereiche (Domänen) in Richtung des äußeren Feldes eingestellt und so ein starkes Feld des magnetisierten Teils gebildet.

Somit, Magnetisierung - das ist der Grad von cozreibungslose Ausrichtung Magnetfelder von Domänen in Metall oder anders, es handelt sich um eine durch Elementarströme erzeugte Induktion.

Da Elementarströme magnetische Momente haben, wird die Magnetisierung auch als das Verhältnis des gesamten magnetischen Moments eines Körpers zu seinem Volumen definiert, also:

Magnetisierung gemessen in „Ampere pro Meter“ (A/m).

Wechselnde Belastung einer Metallstruktur, beispielsweise bei kontinuierlich arbeitenden Turbinenschaufeln, bei Bolzen usw. Teile führen zu einer bestimmten Ordnung des inneren Magnetfeldes in der Belastungszone, zum Auftreten von Spuren dieses Feldes auf der Oberfläche des Teils. Dieses Phänomen wird genutzt, um die Restlebensdauer abzuschätzen und mechanische Spannungen zu ermitteln.

Magnetisierung Welches Teil geprüft wird, hängt von der Feldstärke ab
, Handeln in diesem Teil. Die ferromagnetischen Eigenschaften eines Materials hängen auch von der Temperatur ab. Für jedes ferromagnetische Material gibt es eine Temperatur, bei der Bereiche spontaner Magnetisierung unter dem Einfluss thermischer Bewegung zerstört werden und das ferromagnetische Material paramagnetisch wird. Diese Temperatur wird Curie-Punkt genannt. Der Curie-Punkt für Eisen liegt bei 753 0 C. Wenn diese Temperatur unter diesen Punkt sinkt, werden die magnetischen Eigenschaften wiederhergestellt.

Reis. 6. Arten von Elementarströmen:

a - Bewegung von Elektron 1 um Kern 4;

b - Rotation des Elektrons um seine Achse;

c - Präzession der Elektronenbahn;

5 - Elektronenbahn;

6 - Elektronenbahnebene;

8 - Flugbahn der Präzessionsbewegung der Elektronenbahn.

Induktion Das resultierende Feld des Teils lässt sich nach der bekannten Formel ermitteln:

Wo - Magnetisierung, d.h. durch molekulare Ströme erzeugte Induktion;
- äußere Feldstärke. Aus der obigen Formel geht hervor, dass die Induktion in einem Teil die Summe zweier Komponenten darstellt:
- durch externes Feld bestimmt
Und - Magnetisierung, die auch davon abhängt
.

In Abb. 7 zeigt Abhängigkeiten
, Und
ferromagnetisches Material vor der äußeren Feldstärke.

Reis. 7. Abhängigkeit der magnetischen Induktion und Magnetisierung aus dem magnetisierenden Feld
.

Kurve
zeigt, dass bei relativ schwachen Feldern die Magnetisierung sehr schnell ansteigt (Abschnitt a-b) . Dann verlangsamt sich das Wachstum (Abschnitt b-c) . Weiteres Wachstum abnehmend, Kurve
verwandelt sich in eine gerade Linie c-d , mit einer leichten Neigung zur horizontalen Achse
. In diesem Fall der Wert
nähert sich allmählich seinem Grenzwert
. Komponente
variiert proportional zur Feldstärke
. In Abb. In Abb. 7 ist diese Abhängigkeit durch eine Gerade o-e dargestellt .

Um die magnetische Induktionskurve zu erhalten Zur äußeren Feldstärke müssen die entsprechenden Ordinaten der Kurven addiert werden
Und
. Diese Abhängigkeit wird durch die Kurve dargestellt
, wird als Anfangsmagnetisierungskurve bezeichnet. Im Gegensatz zur Magnetisierung magnetische Induktion wächst, solange der Wert steigt
, denn nachdem das Wachstum der Magnetisierung aufhört, sinkt der Wert
steigt weiterhin proportional an
.

Die Ummagnetisierung eines Teils erfolgt durch abwechselnde oder periodische Richtungsänderung durch ein konstantes Feld.

In Abb. Abbildung 8 zeigt die vollständige magnetische Charakteristik der Probe – die Hystreseschleife. Im Ausgangszustand ist die Probe entmagnetisiert. Der Strom in der Wicklung wird geradlinig von 0 auf 8 erhöht . Die durch diesen Strom erzeugte Feldstärke variiert geradlinig zwischen 0 und 1. In diesem Fall Induktion und Magnetisierung in der Probe nimmt entlang der anfänglichen Magnetisierungskurven 16 und 17 zu den Punkten 16" und 17" zu. entsprechend der magnetischen Sättigung, bei der alle Magnetfelder der Domänen entlang des äußeren Feldes gerichtet sind.

Wenn der Strom in einer geraden Linie 8-9 abnimmt Die Feldstärke nimmt um 1-0 ab (Abb. 8, a). In diesem Fall Induktion und Magnetisierung den Wert ändern .

Da der Strom in negativer Richtung um 9-10 zunimmt, nimmt auch die Feldstärke in negativer Richtung um 0-2 zu , Ummagnetisieren der Probe.

Bei Punkt 6 Induktion
, als
, diese.
. Feldstärke entsprechend Punkt 6 , sogenannte Zwangsgewalt
durch Induktion.

Am Punkt 4 Magnetisierung
, A
.

Die Feldstärke entspricht Punkt 4 sogenannte Zwangsgewalt N si durch Magnetisierung. Bei der magnetischen Prüfung wird die Koerzitivfeldstärke berechnet
.

Bei einem weiteren Anstieg der Feldstärke bis zum Punkt 2 erfolgt die Induktion und Magnetisierung die größten negativen Werte erreichen
Und
(Punkte 16" und 17"), entsprechend der magnetischen Sättigung
Probe. Wenn der Strom in einer geraden Linie 10-11-Induktion abnimmt und Magnetisierung wird entsprechende Werte annehmen
.

Also als Folge von Veränderungen im externen Bereich
um 0-1, 1-0, 0-2, 2-0 (Abb. 8), und der magnetische Zustand der Probe ändert sich entlang einer geschlossenen Kurve – einer magnetischen Hystereseschleife.

Reis. 8. Induktionsabhängigkeit und Magnetisierung vor Spannung
(a), Stromänderung in der Magnetisierungswicklung (b).

Aus der magnetischen Hystereseschleife werden die folgenden bei magnetischen Prüfungen verwendeten Kenngrößen ermittelt:

N T - die maximale Magnetfeldstärke, bei der die Probe gesättigt ist;

IN R - Restinduktion in der Probe nach Entfernen des Feldes;

N Mit - Koerzitivkraft ist die Stärke des Magnetfeldes, das entgegen der Magnetisierung der Probe angelegt werden muss, um diese vollständig zu entmagnetisieren;

IN T - Induktion technischer Sättigung. Es wird allgemein akzeptiert IN T = 0,95 B max, Wo B max- theoretisch mögliche Sättigungsinduktion der Anfangsmagnetisierung.

Wird ein ferromagnetischer Körper Feldern gleichen Vorzeichens ausgesetzt, so nennt man die Hystereseschleife, die in diesem Fall asymmetrisch zum Ursprung ist, partiell (Abb. 9).

Es gibt statische und dynamische Hystereseschleifen.

Statische Hystereseschleife wird als Schleife bezeichnet, die durch langsame Änderung entsteht N, bei dem die Wirkung von Wirbelströmen vernachlässigt werden kann.

Dynamische Hystereseschleife wird als Schleife bezeichnet, die durch periodische Änderung entsteht N mit einer bestimmten endlichen Geschwindigkeit, bei der der Einfluss von Wirbelströmen signifikant wird. Dies führt dazu, dass eine dynamische Schleife viel breiter ist als eine statische Schleife. Mit zunehmender Amplitude der angelegten Spannung nimmt die Breite der dynamischen Hystereseschleife zu.

In Abb. 10 zeigt die Abhängigkeit
. Bei N=0 Die magnetische Permeabilität entspricht ihrem Anfangswert.

Reis. 9. Asymmetrische Hystereseschleifen 1-3 – Zwischenschleifen; 4 - Begrenzungsschleife; 5 – anfängliche Magnetisierungskurve.

Entsprechend der Magnetisierungskurve B(H) absolute magnetische Permeabilität in einem bestimmten Feld N ist definiert als
, und relativ als
.

Die unterschiedliche Durchlässigkeit wird oft erwähnt:

Der erste von ihnen ist gleich dem Tangens der Steigung von Linie 1 und der zweite ist gleich dem Tangens der Steigung von Tangente 2.

Die magnetomotorische Kraft (MF) ist gleich F = Iw, Produkt des Stroms ICH in der Wicklung durch die Anzahl der Windungen.

Der magnetische Fluss ist gleich:

Wo F - MMF, gemessen in Amperewindungen; l Heiraten- Länge der Mittellinie des Magnetkreises, m; S - Querschnitt des Magnetkreises, m 2.

Größe
bestimmt den magnetischen Widerstand R M .

Reis. 10. Magnetische Permeabilität , und Induktion IN abhängig von der Feldstärke
:
,
;
.

Der magnetische Fluss ist direkt proportional zum Strom ICH und umgekehrt proportional zum magnetischen Widerstand R M . Nehmen wir an, wir müssen die Stromstärke in einer Ringwicklung aus 10 Kabelwindungen bestimmen, um einen Lagerring bei einer Induktion von 1 Tesla zu magnetisieren.

Mit der Formel Ф = F/ R M , Lass uns finden:

Das Feldmuster um den Leiter herum ist ein konzentrischer Kreis mit Mittelpunkten auf der Achse des Leiters (Abb. 11).

Reis. 11. Bild der Pulververteilung (a) und der Induktion um einen stromdurchflossenen Leiter (b)

Die Richtung des Feldes um einen Leiter oder eine Magnetspule, das durch die Windungen eines Kabels erzeugt wird, kann mit der Gimlet-Regel bestimmt werden.

Wenn Sie den Korkenzieher entlang der Achse des Leiters platzieren und ihn im Uhrzeigersinn drehen, sodass seine Translationsbewegung mit der Richtung des Stroms im Leiter übereinstimmt, zeigt die Drehrichtung des Korkenziehergriffs die Richtung des Feldes an.

Änderung der Feldstärke N Innen- und Außenleiter 3 wenn ein Gleichstrom aus der Ferne durch ihn hindurchfließt vom Messpunkt zur Achse des Leiters mit einem Radius in Abb. dargestellt. 12.

Abb. 12. Verteilung der Feldstärke H innerhalb (1) und außerhalb (2) eines stromführenden Leiters.

Wie können wir sehen, dass das Feld auf der Achse des Leiters Null ist und im Inneren des Leiters (bei > ) es ändert sich nach einem linearen Gesetz:

und außerhalb davon (at > ) durch Übertreibung
, Wo - Abstand von der Achse des Leiters zum Messpunkt, m; - Strom im Leiter, A.

Wenn die Feldstärke gegeben ist H an einem Punkt, der von der Achse des Drahtes entfernt liegt. Um diese Spannung zu erhalten, wird die Stromstärke nach folgender Formel bestimmt:

Wo H[Bin], [M].

Wenn ein stromführender Leiter Durchläuft ein hohler Teil, beispielsweise ein Lagerring, dann nimmt im Gegensatz zum vorherigen Fall die Induktion in der Zone des ferromagnetischen Teils stark zu (Abb. 13).

Reis. 13- Induktion beim Magnetisieren eines Teils durch Stromfluss durch den Zentralleiter.

Das Feld ändert sich in Abschnitten: 0-1 vor dem Gesetz N =0 ; 1-2 gesetzlich
; 2-3 gesetzlich
.

Magnetische Induktion BÄnderungen: in Abschnitt 0-2 gemäß dem Gesetz
; in den Bereichen 2-3; 6-7 gesetzlich
.

Induktionssprünge IN in den Bereichen 3-4; 5-6 aufgrund des Ferromagnetismus des Teils 8 (- Leiterradius; - Abstand von der Mitte des Leiters).

Nehmen wir an, dass ein zylindrischer Hohlkörper durch einen zentralen Leiter magnetisiert wird. Bestimmen Sie die Stromstärke im Leiter, um Induktion zu erhalten IN= 12,56 mT auf der Innenfläche eines Teils mit einem Durchmesser von 80 mm.

Die Stromstärke im Leiter wird durch die Formel bestimmt:

Feldverteilung innerhalb und außerhalb des Hohlteils 4, magnetisiert, indem Strom hindurchfließt, wie in Abb. 14. Es ist ersichtlich, dass das Feld innerhalb des Teils einen Radius hat R 1 gleich Null. Feld vor Ort 1-2 (innerhalb des Materials des Teils) ändert sich entsprechend dem Gesetz

und in Abschnitt 2-3 - vor dem Gesetz
. Mit dieser Formel wird die Feldstärke an der Außenfläche des Teils oder in einem bestimmten Abstand davon ermittelt.

Reis. 14. Feldverteilung N innerhalb und außerhalb des Teils.

Wenn ein Strom von 200,0 A durch ein zylindrisches Teil mit einem Durchmesser von 50 mm geleitet wird, muss die Feldstärke an Punkten bestimmt werden, die sich in einem Abstand von 100 mm von der Oberfläche des Teils befinden. Die Feldstärke in einem Abstand von 100 mm von der Oberfläche des Teils wird durch die Formel bestimmt:

Die Feldstärke auf der Oberfläche des Teils beträgt:

In Abb. Abbildung 15 zeigt ein Diagramm des Magnetfelds um und innerhalb des Magneten. Aus der Abbildung ist auch deutlich zu erkennen, dass die magnetischen Feldlinien im Inneren des Elektromagneten entlang seiner Längsachse gerichtet sind. An den Ausgangsfenstern des Elektromagneten bilden sich Magnetpole N Und S.

Mit den angegebenen Formeln wird die Feldstärke in der Mitte der Achse am Rand der Magnetspule ermittelt.

Feldstärke im Zentrum einer Radiusspule R durch die Formel bestimmt H = ICH/ R, A/m, wo ICH- Strom in einer Leiterwindung, A.

Wenn Sie die Feldstärke in der Mitte einer angeschlossenen Magnetspule mit einem Strom von 200 A und die Anzahl der Windungen bestimmen müssen w = = -6, Länge 210 mm, Durchmesser 100 mm, dann beträgt die Feldstärke:

Wenn der Strom im Magneten 200 A beträgt und die Länge des Magneten 400 mm, der Durchmesser 100 mm und die Anzahl der Windungen 8 beträgt,
,
(siehe Abb. 15), dann ist es möglich, die Spannung an einzelnen Punkten des Magneten zu berechnen.

Die Feldstärkeverteilung innerhalb des Magneten ist:

A - in der Mitte des Magneten:

Wo N - Feldstärke in Magnetmitte, A/cm; l, Mit- Länge und Radius des Magneten, cm; w- Anzahl der Züge;

B - auf der Magnetachse:

Wo l- Magnetlänge, cm;

V - am Rand des Magneten:

Wo l , Mit - Länge und Radius des Magneten, cm; w- Anzahl der Züge.

Durch den Strom in der Ringwicklung erzeugte Feldstärke:
, A/cm; ICH- Strom, A; l- Länge der Mittellinie der Wicklung, cm; w - Anzahl der Züge. In diesem Beispiel: