Индукция магнитного поля, теория и примеры
Индукция магнитного поля (магнитная индукция, вектор магнитной индукции) () – это одна из основных физических векторных величины, которые характеризуют магнитное поле. Это силовая характеристика данного поля, отображающая действие поля на заряженную частицу в рассматриваемой точке пространства.
Определения индукции магнитного поля
Индукцию магнитного поля можно определить разными способами: понятие вращающего момента рамки с магнитным моментом, используя закон Ампера, силу Лоренца.
1) Модуль вектора индукции магнитного поля в конкретной точке однородного магнитного поля определен максимальным вращающим моментом (), который действует на рамку, обладающую магнитным моментом (), равным единице,, если нормаль к рамке ориентирована перпендикулярно направлению поля:
2) Величина индукции магнитного поля равна пределу отношения силы (dF), с которой действует магнитное поле на элементарный проводник с током, к силе тока (I) умноженной на длину этого проводника (dl), при длине проводника стремящейся к нулю.
направлен перпендикулярно элементу dl, и направлению силы Ампера. Если смотреть из конца , то вращение по кратчайшему расстоянию от направления силы Ампера к направлению силы тока в проводнике должно происходить против часовой стрелки.
3) Исходя из определения силы Лоренца (), величину вектора магнитной индукции найдем как:
где q – заряд частицы, движущейся в магнитном поле; v – скорость движения частицы; – угол между направлением скорости частицы и вектором поля. Направления силы Лоренца, векторов скорости и магнитной индукции связаны между собой правилом левой руки. Если левую руку расположить так, что в нее входит , четыре вытянутых пальца направить по то отогнутый на 90
Для однородного изотропного магнетика, заполняющего пространство, вектор магнитной в веществе () и вектор индукции в вакууме(, при одинаковых условиях, связаны формулой:
где – относительная магнитная проницаемость вещества.
Суперпозиция магнитных полей
Для магнитного поля справедлив принцип суперпозиции: если присутствует магнитных, то индукция результирующего поля равна векторной сумме отдельных индукций:
Примеры решения задач
|
Урок |
|||
|
1/1 |
Что изучает физика. Физические термины. Наблюдения и опыты. | § 1 – 3, Л № 5, 12 | |
| 2/2 | Физические величины. Измерение физических величин. Погрешность и точность измерений | § 4, 5, упр.1 | |
| 3/3 | Определение цены деления измерительного прибора | § 4, 5 | |
| 4/4 | Физика и техника | § 6, | |
| Первоначальные сведения о строении вещества |
|||
| 5/1 | Строение вещества. Молекулы |
§ 7, 8 | |
| 6/2 | Определение размеров малых тел | § 7, 8 | |
| 7/3 | Движение молекул. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах | § 9, | |
| 8/4 | Взаимодействие молекул | ||
|
9/5 |
Три состояния вещества | § 11, 12 | |
| 10/6 | Повторение. Контрольная работа №1 “Первоначальные сведения о строении вещества” | § 12 | |
Характеристики и свойства магнитного пола.
Проявления магнитного поля в жизниДавайте вместе разбираться в том, что такое магнитное поле. Ведь многие люди живут в этом поле всю жизнь и даже не задумываются о нем. Пора это исправить!
Магнитное поле
Магнитное поле – особый вид материи. Оно проявляется в действии на движущиеся электрические заряды и тела, которые обладают собственным магнитным моментом (постоянные магниты).
Важно: на неподвижные заряды магнитное поле не действует! Создается магнитное поле также движущимися электрическими зарядами, либо изменяющимся во времени электрическим полем, либо магнитными моментами электронов в атомах. То есть любой провод, по которому течет ток, становится также и магнитом!
Магнит
Магнит – тело, обладающее собственным магнитным полем.
У магнита есть полюса, называемые северным и южным.
Обозначения “северный” и “южный” даны лишь для удобства (как “плюс” и “минус” в электричестве).
Магнитное поле изображается посредством силовых магнитных линий. Силовые линии непрерывны и замкнуты, а их направление всегда совпадает с направлением действия сил поля. Если вокруг постоянного магнита рассыпать металлическую стружку, частицы металла покажут наглядную картину силовых линий магнитного поля, выходящих из северного и входящих в южный полюс. Графическая характеристика магнитного поля – силовые линии.
Картина магнитного поля
Характеристики магнитного поля
Основными характеристиками магнитного поля являются магнитная индукция, магнитный поток и магнитная проницаемость. Но давайте обо всем по порядку.
Сразу отметим, что все единицы измерения приводятся в системе СИ.
Магнитная индукция B – векторная физическая величина, являющаяся основной силовой характеристикой магнитного поля.
Магнитная индукция показывает, насколько сильно поле, определяя силу, с которой оно действует на заряд. Данная сила называется силой Лоренца.
Здесь q – заряд, v – его скорость в магнитном поле, B – индукция, F – сила Лоренца, с которой поле действует на заряд.
Магнитный поток Ф – физическая величина, равная произведению магнитной индукции на площадь контура и косинус между вектором индукции и нормалью к плоскости контура, через который проходит поток. Магнитный поток – скалярная характеристика магнитного поля.
Можно сказать, что магнитный поток характеризует количество линий магнитной индукции, пронизывающих единицу площади. Магнитный поток измеряется в Веберах (Вб).
Магнитный поток
Магнитная проницаемость – коэффициент, определяющий магнитные свойства среды. Одним из параметров, от которых зависит магнитная индукция поля, является магнитная проницаемость.
Магнитное поле Земли
Наша планета на протяжении нескольких миллиардов лет является огромным магнитом. Индукция магнитного поля Земли изменяется в зависимости от координат. На экваторе она равна примерно 3,1 на 10 в минус пятой степени Тесла. К тому же существуют магнитные аномалии, где значение и направление поля существенно отличаются от соседних областей. Одни из самых крупных магнитных аномалий на планете – Курская и Бразильская магнитные аномалии.
Происхождение магнитного поля Земли до сих пор остается загадкой для ученых. Предполагается, что источником поля является жидкое металлическое ядро Земли. Ядро движется, значит, движется расплавленный железо-никелевый сплав, а движение заряженных частиц – это и есть электрический ток, порождающий магнитное поле.
Магнитное поле земли
Земля – огромный магнитный диполь. Магнитные полюса не совпадают с географическими, хотя и находятся в непосредственной близости. Более того, магнитные полюса Земли движутся. Их смещение регистрируется с 1885 года. Например, за последние сто лет магнитный полюс в Южном полушарии сместился почти на 900 километров и сейчас находится в Южном океане. Полюс арктического полушария движется через Северный Ледовитый океан к Восточно-Сибирской магнитной аномалии, скорость его передвижения (по данным 2004 года) составила около 60 километров в год. Сейчас наблюдается ускорение движения полюсов – в среднем скорость растет на 3 километра в год.
Каково значение магнитного поля Земли для нас? В первую очередь магнитное поле Земли защищает планету от космических лучей и солнечного ветра. Заряженные частицы из далекого космоса не падают прямо на землю, а отклоняются гигантским магнитом и движутся вдоль его силовых линий.
Таким образом, все живое оказывается защищенным от пагубной радиации.
Магнитное поле Земли
За историю Земли происходило несколько инверсий (смен) магнитных полюсов. Инверсия полюсов – это когда они меняются местами. Последний раз это явление произошло около 800 тысяч лет назад, а всего геомагнитных инверсий в истории Земли было более 400. Некоторые ученые полагают, что с учетом наблюдающегося ускорения движения магнитных полюсов следующей инверсии полюсов следует ожидать в ближайшие пару тысяч лет.
К счастью, в нашем веке смены полюсов пока не ожидается. А значит, можно думать о приятном и наслаждаться жизнью в старом добром постоянном поле Земли, рассмотрев основные свойства и характеристики магнитного поля.
Физика – 9
2.3
Известно, что действие электрического поля на электрический заряд, помещенный в это поле, определяется напряженностью электрического поля.
Напряженность электрического поля – векторная величина, являющаяся силовой характеристикой электрического поля, равна силе, действующей на единичный положительный заряд. Магнитное поле также действует на магнит, помещенный в это поле, значит, у него тоже имеется силовая характеристика.Исследованние
1
Определим направление силы действия
магнитного поля
Оборудование: полосовой магнит, маленькие
магнитные стрелки (6-8 штук), деревянные опоры.
Ход исследования:
- Поместите полосовой магнит на деревянные опоры (обратите внимание, чтобы рядом не было железных изделий). Поместите магнитные стрелки в разных точках магнитного поля полосового магнита.
- Изобразите на рабочем листке прерывистой линией положения магнитных стрелок, полученных под действием магнитного поля (a).
- Какая закономерность наблюдается в положении магнитных стрелок, полученных в магнитном поле полосового магнита?
- Какие имеются предположения о направлении силы действия магнитного поля?
Силовая характеристика магнитного поля. Условно за силовую характеристику магнитного поля была принята индукция магнитного поля (или магнитная индукция). Она обозначается буквой и характеризует воздействие на магнит (или тело с магнитными свойствами), помещенный в данное магнитное поле. Магнитная индукция является векторной физической величиной.
• Направление вектора индукции магнитного поля – направление северного полюса магнитной стрелки, помещенной в данной точке магнитного поля.
Линии магнитной индукции. Как вы знаете, магнитное поле невидимо, однако его картину можно смоделировать при помощи линий магнитной индукции (или силовыми линиями магнитного поля):
• Линии магнитной индукции – это такие линии магнитного поля, касательные к каждой точке которых совпадают с направлением вектора магнитной индукции в данной точке (b).
Цепочки из магнитных стрелок вокруг магнита отображают форму линий магнитной индукции. Линии магнитной индукции выходят из северного полюса магнита и входят в южный полюс.
Вектор индукции магнитного поля
Определение
Силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции $\overrightarrow{B}$.
Вектор магнитной индукции является основной характеристикой магнитного поля. Он равен пределу отношения силы, с которой магнитное поле действует на элементарный ток ($Idl$) к произведению тока $(I)$ и величины элемента проводника ($dl$):
Вектор индукции направлен перпендикулярно направлению элементарного тока (или чаще говорят элементу проводника ($\overrightarrow{dl}$)) из (1) и перпендикулярен направлению силы, которая действует со стороны магнитного поля.
Если $\overrightarrow{B}$=const, то магнитное поле называют однородным. Если магнитное поле неизменно во времени, то его называют постоянным.
Иногда модуль вектора индукции однородного магнитного поля определяют как:
где $M_{max}$ — максимальный вращающий момент, действующий на контур с током, который помещен в магнитное поле, $p_m=IS$ — магнитный момент контура ($S$- площадь контура). За направление вектора $\overrightarrow{B}$ принимают направление, в котором устанавливается под действием поля положительная нормаль к контуру с током.
Или иначе, говорят, что вектор магнитной индукции направлен в сторону поступательного перемещения правого винта, если его вращать по направлению течения тока в контуре.
Очень часто, определение для вектора магнитной индукции записывают в виде:
где $\overrightarrow{dF}$ — сила, действующая на элемент с током. В том случае, если проводник прямолинейный и магнитная индукция во всех точках постоянна, то формулу (2) можно преобразовать в выражение:
Рис. 1
Модуль вектора индукции можно определить, так же исходя из силы Лоренца ($\overrightarrow{F}$), которая действует на движущуюся, со скоростью $\overrightarrow{v}$ заряженную частицу (заряд q) в магнитном поле:
Основной единицей измерения магнитной индукции в системе СИ является тесла (Тл).
Принцип суперпозиции вектора индукции магнитного поля
Эмпирический доказано, что для магнитного поля выполняется принцип суперпозиции:
Готовые работы на аналогичную тему
Если магнитное поле порождается несколькими токами (движущимися зарядами), то оно равно векторной сумме отдельных полей:
Пример 1
Задание: Проводник имеет форму квадрата, сторона которого равна d, по нему течет ток силы I.
Найдите магнитную индукцию поля в точке пересечения диагоналей квадрата.
Решение:
Допустим, что плоскость проводника совпадает с плоскостью рис.2. Зададим направление токов.
Рис. 2
В точке О магнитное поле создают четыре прямолинейные проводника с током. Напряженности всех четырех полей направлены в соответствии с правилом правого винта от нас, перпендикулярно плоскости рисунка. Следовательно, векторную сумму полей в принципе суперпозиции заменим на алгебраическую, запишем:
\[B=B_1+B_2+B_3+B_4\left(1.1\right).\]Причем из симметрии, очевидно, что модули всех индукций равны, значит, запишем, что:
\[B=4B_1\left(1.2\right).\]В разделе «Электромагнетизм» мы нашли, формулу для расчета модуля вектора магнитной индукции прямолинейного проводника с током. В применении к нашему случаю модуль $\overrightarrow{B}$ будет иметь вид:
\[B_1=\frac{{\mu }_0I}{4\pi b}\left(cos\alpha -cos\beta \right)\left(1.
3\right),\]углы $\alpha $ и $\beta $ указаны на рис.1. В (1.3) $\beta =\pi -\alpha \to cos\beta ={cos \left(\pi -\alpha \right)\ }=-cos\alpha .$ Перепишем (1.3):
\[B_1=\frac{{\mu }_0I}{2\pi b}cos\alpha \left(1.4\right).\]Так как мы имеем дело с квадратом, то заметим, что: $b=\frac{d}{2},\alpha =\frac{\pi }{4}\to cos\alpha =\frac{\sqrt{2}}{2}.$ Подставим в (1.4), то что мы получили и (1.4) подставим в (1.2), имеем:
\[B=4\cdot \frac{{\mu }_0I}{\pi d}\cdot \frac{\sqrt{2}}{2}=\frac{2\sqrt{2}}{\pi d}{\mu }_0I.\]Ответ: $B=\frac{2\sqrt{2}}{\pi d}{\mu }_0I.$
Пример 2
Задание: Бесконечно длинный проводник с током (I) согнут под прямым углом (рис.2). Найдите магнитную индукцию поля в точке А, которая указана на рис. 3.
Рис. 3
Решение:
В точке А поле создается двумя частями проводника:
\[\overrightarrow{B}=\overrightarrow{B_{II}}+\overrightarrow{B_{\bot }}\left(2.1\right).\]Рассмотрим горизонтальный участок, на продолжении которого лежит точка А.
3}}\left(2.2\right),\]
где $\overrightarrow{r}$ — радиус-вектор, проведенный от элемента тока $Id\overrightarrow{l}$ к точке, в которой ищется индукция магнитного поля ($\overrightarrow{B}$).
Индукция магнитного поля бесконечного прямолинейного проводника с током (I) в точке А была бы равна:
\[B’=\frac{{\mu }_0}{2\pi }\frac{I}{b}\left(2.3\right).\]У нас полу бесконечный проводник, следовательно, из принципа суперпозиции получим, что для нашего проводника индукция равна:
\[{B=B}_{\bot }=\frac{1}{2}B’=\frac{{\mu }_0}{\pi }\frac{I}{b}.\]Ответ: $B=\frac{{\mu }_0}{\pi }\frac{I}{b}.$
Основные характеристики магнитного поля | Электрикам
Магнитное поле представляет собой особую форму материи которая проявляется через механическое взаимодействие токов и через возникновение ЭДС в проводниках движущихся в этом поле. Оно обнаруживается вокруг движущихся электрических зарядов, следовательно и вокруг проводника с током.
Графическое изображение магнитного поля
Графически магнитное поле изображают магнитными силовыми линиями, которые проводят так, чтобы направление силовой линии в каждой точке поля совпадало с направлением сил поля; магнитные силовые линии всегда являются непрерывными и замкнутыми.
Для того что бы определить направление магнитного поля можно воспользоваться магнитной стрелкой, или правилом буравчика.
Правило буравчикаОсновные характеристики магнитного поля
Магнитная индукция B — это векторная величина определяющая силу действующую на заряженную частицу со стороны магнитного поля. Измеряется в теслах Тл.
B = Ф/S
магнитная постоянная.
µ — относительная магнитная проницаемость — табличная величина (для вакуума = 1)
Магнитный поток Ф — скалярная физическая величина числено равная произведению магнитной индукции на площадь поверхности ограниченной замкнутым контуром. Измеряется в веберах Вб.
Магнитный поток через контур максимален,если плоскость контура перпендикулярна магнитному полю.
Тогда магнитный поток рассчитывается по формуле:
Φmax = B · S
Магнитный поток через контур равен нулю,если контур располагается параллельно магнитному полю.
Напряженность H – это векторная величина независящая от магнитных свойств среды. Измеряется в ампер на метр А/М.
Магнитная проницаемость. Магнитная индукция зависит не только от силы тока, проходящего по проводнику или катушке, но и от свойств среды, в которой создается магнитное поле. Величиной, характеризующей магнитные свойства среды, служит магнитная проницаемость.
| Магнитное действие электрического тока | |
1820 г. X. Эрстед — датский физик, открыл магнитное действие тока. (Опыт: действие электрического тока на магнитную стрелку). 1820 г. А. Ампер — французский ученый, открыл механическое взаимодействие токов и установил закон этого взаимодействия. | |
Магнитное взаимодействие, как и электрическое, удобно рассматриватьвводя понятие магнитного поля:
| |
Для двух параллельных бесконечно длинных проводников было установлено: противоположно направленные токи отталкиваются, однонаправленные токи притягиваются, причем , где k — коэффициент пропорциональности. | |
Отсюда устанавливается единица силы тока ампер в СИ: сила тока равна 1 А, если между отрезками двух бесконечных проводников по 1 м каждый, находящимися в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, действует сила магнитного взаимодействия 2. | |
В СИ удобно ввести магнитную проницаемость вакуума . | |
| Вектор магнитной индукции. Вектор магнитной индукции (В) – аналог напряженности электрического поля. Основной силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции. | |
Направление этого вектора для поля прямого проводника с током и соленоида можно определить по правилу буравчика: если направление поступательного движения буравчика (винта с правой нарезкой) совпадает с направлением тока, то направление вращения ручки буравчика покажет направление линий магнитной индукции. Вектор магнитной индукции направлен по касательной к линиям. | |
На практике удобно пользоваться следующим правилом: если большой палец правой руки направить по току, то направление обхвата тока остальными пальцами совпадет с направлением линий магнитной индукции. |
|
Модуль вектора магнитной индукции Магнитная индукция В зависит от I и r, где r — расстояние от проводника с током до исследуемой точки. Если расстояние от проводника много меньше его длины (т. е. рассматривать модель бесконечно длинного проводника), то, где k — коэффициент пропорциональности. Подставляя эту формулу в уравнение для силы взаимодействия двух проводников с током, получим F=B .I.ℓ. Отсюда . Таким образом, модуль вектора магнитной индукции есть отношение максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на участок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого участка. | |
Единица измерения в СИ – тесла (Тл). Единица названа в честь сербского электротехника Н. Тесла. | |
| Магнитный поток | |
Магнитный поток (поток линий магнитной индукции) через контур численно равен произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь, ограниченную контуром, и на косинус угла между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к поверхности, ограниченной этим контуром. | |
, где Вcosα представляет собой проекцию вектора В на нормаль к плоскости контура. Магнитный поток показывает, какое количество линий магнитной индукции пронизывает данный контур. | |
Единица магнитного потока в СИ – вебер (Вб). В честь немецкого физика В. Вебера. | |
Опыт показывает, что линии магнитной индукции всегда замкнуты, и полный магнитный поток через замкнутую поверхность равен нулю. Этот факт является следствием отсутствия магнитных зарядов в природе. |
|
е. движущимися электрическими зарядами.
10 7Н.
Магнитная индукция – обзор
1.3.1 Магнитный диполь и его поле
Вычисление векторного поля, которое я предлагаю обозначить F → (поскольку это магнитная индукция B →), является фаворитом в публикациях по физике и можно легко найти в Интернете. Его также можно найти в документе Брейнера 19 .
Это условно выражается как ссылка, связанная с вектором магнитного момента, как показано на рисунке 1.
11.
Рисунок 1.11. Слева реальность магнита.Справа – построение поля для диполя, которое предположительно находится в точке 20 . Поле вращается вокруг оси, определяемой векторным импульсом, и поле зависит только от расстояния до точки наблюдения и угла θ, под которым точка наблюдения в поле находится относительно оси диполя. Цветную версию этого рисунка см. На сайте www.iste.co.uk/florsch/geophysics2.zip
Мы получаем: Fradial = μ04π2Mr3cosθFtangential = μ04πMr3sinθ.
(считаем, что в воздухе μ = μ 0 = 4π · 10 – 7 ).
Фактор μ 0 присутствует потому, что F – это магнитная индукция, которую все еще часто ошибочно называют «магнитным полем» (за исключением случаев, когда она является точной). Коэффициент 14π рассчитывается из количества движения, создаваемого при согласовании токовой петли с импульсом намагниченного тела.
Полевой модуль является корнем Пифагора: F = Fradial2 + Ftangential2.
Стоит отметить уменьшение напряженности поля, которое происходит из-за того, что расстояние обратно пропорционально кубу.
Это свойство отличает магнитное поле от электростатических или гравиметрических полей, для которых падение поля составляет 1 / r 2 .
Все вычисления в области магнетизма основаны на этом двойном выражении! Например, чтобы вычислить поле, создаваемое трехмерным объектом (например, сферой), мы должны интегрировать (суммировать) элементарные диполи, занимающие весь объем.
Также стоит отметить, что физики и математики любят упрощать вещи с помощью величин, которые едва ли являются более абстрактными, чем поля. С одной стороны, они используют потенциал (который требует взятия противоположного градиента этого потенциала, чтобы получить поле), но, с другой стороны, они записывают выражения поля или потенциала таким образом, чтобы они освобождаются от конкретной ссылки, которая определяет импульс диполя.
Затем мы должны считать диполь находящимся под землей, где он изначально используется для обозначения «замкнутого» тела, размер которого меньше, чем его подземная глубина.
Затем для этого требуется вычислить аномалию, которую он создает на поверхности во время операции картирования. Мы ссылаемся на геометрическую ситуацию, когда источник находится на глубине h и для простоты ниже начала реперной точки (0, x, y, z) на поверхности, так что Ox указывает (магнитный) север и y указывает (магнитный) на запад, а z указывает вниз.На этом этапе мы предполагаем, что наклон равен I.
Давайте прольем немного света на то, как вычислить и выразить аномалию диполя, похороненного на глубине h, как это видно с помощью магнитометра на предположительно горизонтальной поверхности земли.
Во-первых, если нас интересует полное поле, мы должны учесть, что модуль полного поля , , который представляет собой магнитное поле Земли плюс поле с аномалией , , практически эквивалентен модулю магнитного поля. Поле Земли плюс проекция аномалии на это поле. Другими словами, получаем:
F → total≅F → Earth + A → cosθ.
Рисунок ниже иллюстрирует это и действителен только в том случае, если поле, создаваемое источником, мало по сравнению с полем Земли.
Таким образом, если A → – поле, созданное источником, аномалия, а именно разность между полным полем F → total и «нормальным» полем F → Земля, – это не A →, а A → cosθ, т.е. проекция вектора аномалии на поле Земли. Это действительно до тех пор, пока A → ≪F → Земля, что обычно и происходит (например, 100 нТл аномалии сообщается при 50 000 нТл).
Рассмотрим подробнее расчет аномалии в этом случае.
Ориентация диполя задается единичным вектором m → = cosI0sinI. Точка измерения t находится в (x, y) на поверхности, вектор, который указывает на эту точку от диполя, равен: r → = xy − h. Угол в формуле диполя равен углу между этими двумя векторами; тогда, используя скалярное произведение, получаем cosθ = 1rxcosI − hsinI. Поскольку двумя компонентами диполя являются F радиальный и F тангенциальный , проекция поля диполя на направление поля Земли записывается как: F радиальное cos θ – F тангенциальное sin θ.Аномалия тогда равна μ04π2Mcosθr3cosθ − Msinθr3sinθ, что упрощается до: аномалия = μ04πMr33cos2θ − 1.
Затем нам просто нужно подставить в это выражение cosθ = 1rxcosI − hsinI и r = x2 + y2 + h3, чтобы получить окончательное выражение полной аномалии поля.
Вертикальная составляющая обычно измеряется с помощью феррозондового датчика. Это определяется как:
μ04πMr52h3 − x2 − y2sin I − 3yzcosI.
Конечно, (h) – это только глубина источника, если датчик расположен на земле! Однако датчик всегда размещается на высоте H над землей, и в наших расчетах необходимо подставить (h + H) вместо h.Для градиентометра, будь то для общего поля или для двух компонентов, вычисляется разница между датчиком, расположенным низко или высоко. Например, для феррозондового градиентометра с двумя вертикальными однокомпонентными датчиками измерения будут представлены как:
Flow − Fhigh = μ04πM1rlow52h + Hlow2 − x2 − y2sinI − 3yzcosI − 1rhigh52h + Hhigh3 − x2 − y2sinI − 3yzcosI, где 9000 rlow = x2 + y2 + h + Hlow2 и соответственно для high.
В разделе 1.3.5 показаны некоторые аномалии, рассчитанные по этой формуле.
1.3.1.1 Учет реальной формы тел
Магнитное свойство тела – это его магнитный момент на единицу объема, часто обозначаемый как J. Для объема M это будет M = VJ. Однако есть некоторые сложности, особенно с так называемым «размагничивающим полем» (#), которое просто приводит к кажущемуся ослаблению плотности магнитного момента (более технические подробности об этом, без которых мы можем обойтись здесь, см. сноска 21 ).
Тело сложной формы всегда можно разделить на маленькие кубики.Затем необходимо сложить векторные вклады всех этих кубов вместе, чтобы получить поле комплексного тела, образованного этими кубами.
Для объема это происходит, когда кто-то вызывает вычисления (с математической силой и вычислением интеграла), что сначала может показаться странным: все происходит так, как если бы тело было пустым, но включает в себя положительные монополи на одной части поверхности и отрицательные монополи. с другой… Не обращая внимания на диполь, давайте посмотрим, как возникают магнитные монополи, которые только кажутся.
Для этого мы должны иметь в виду, что для создания диполя магнитная масса «+» и магнитная масса «-» могут быть взяты и немного сдвинуты, как показано на рисунке 1.12.
Рисунок 1.12. Равномерно намагниченное тело ведет себя так же, как тело, которое несет только «магнитные заряды» на поверхности. Цветную версию этого рисунка см. На сайте www.iste.co.uk/florsch/geophysics2.zip
Давайте применим это к генерации диполей, созданной более крупным телом, как показано на рисунке 1.13 посередине и внизу. Мы берем положительный «картофель» и отрицательный «картофель» и накладываем их очень маленьким смещением . В общей зоне всегда будет какая-то компенсация между положительной и отрицательной массами – все происходит так, как будто внутри заряда нет. Положительные магнитные массы остаются с одной стороны, а отрицательные – с другой, но только на поверхности.
Рисунок 1.13. Магнитно-восприимчивые тела в поле Земли. Ядро конструкции исчезает в пользу поверхности (все это происходит гипотетически).
Цветную версию этого рисунка см. На сайте www.iste.co.uk/florsch/geophysics2.zip
Это свойство демонстрируется математически (трехмерным интегрированием по частям), что предполагает, что намагниченность внутри тела однородна. Математика не предполагает, что внутренняя часть тела не намагничена (это была бы роль физики, а не математики), но что снаружи мы видим (мы испытываем магнитное воздействие) точно то же самое для тела, которое равномерно намагниченный, как если бы тело намагничивалось только на его поверхности – виртуальными магнитными монополями!
Применим тот же принцип к модели магнитного стержня или пластины, наклоненной, как поле Земли (или вертикально), которая будет присутствовать в недрах 22 .На рисунке 1.13 изображена ситуация.
Давайте рассмотрим эти ситуации, начав с наиболее впечатляющего случая: это случай (б), когда тело параллельно полю. Все происходит так, как будто есть два полюса далеко друг от друга. Хотя при удалении друг от друга поле этого «двухполюсника» изменяется, как и должно, в пределах 1 / r 3 , это не то же самое вблизи, поэтому при разведке на поверхности земли.
Действительно, отрицательный полюс будет намного ближе к датчику, чем положительный полюс! Однако уменьшение поля в монополе равно 1 / r 2 .Таким образом, положительный полюс будет примерно в восемь раз дальше, чем отрицательный полюс, и, следовательно, эффект положительного полюса будет в 8 2 => 64 раза слабее, чем отрицательный полюс! Таким образом, изыскатель будет в значительной степени видеть только отрицательный полюс , как если бы был отрицательный монополь . На самом деле это не так: аналог существует, но гораздо дальше.
Осторожно, : у поверхности есть отрицательный полюс, который притягивает силовые линии! Таким образом, мы имеем очень положительную аномалию.
Остальные случаи аналогичны. Горизонтальное тело приведет к аномальным пикам на обоих концах. Мы предлагаем читателю ознакомиться с другими тематическими исследованиями с помощью программ, представленных на https://github.com/NicolasFlorsch/geophysics.
Давайте просто напомним, что стоит взглянуть на книгу, о которой мы уже упоминали: «Руководство по применению портативных магнитометров» С.
Бренье, которую можно легко найти в Интернете. Это может показаться «старомодным», но оно особенно богато практическими объяснениями и очень хорошо дополняет нашу книгу.
Обзор линий магнитного поля и их характеристик
В этом блоге мы рассмотрим теорию магнитных полей и ее основную концепцию. Все мы знаем, что магниты действуют друг на друга, и их магнитная сила распространяется вокруг. Силовые линии магнитного поля используются для описания этих сил вокруг магнита. Мы понимаем, что магниты имеют два полюса и что в зависимости от ориентации двух магнитов может быть притяжение (противоположные полюса) или отталкивание (аналогичные полюса).Мы также понимаем, что есть область вокруг магнита, где это происходит, и это объясняется линиями магнитного поля.
Как нанести на карту основное магнитное поле?
Начнем с силовых линий стержневого магнита, возможно, самого простого случая для анализа. На рисунке 1 мы можем наблюдать картину магнитного поля стержневого магнита, разбросав по нему железные опилки.
Когда опилки рассыпаются вокруг магнита, они становятся временными магнитами (за счет магнитной индукции) и выстраиваются встык.Опилки имеют тенденцию слипаться вокруг полюсов магнита, указывая на то, что именно здесь магнитное поле наиболее сильное. Линии железных опилок дают представление о расположении магнитного поля. Мы также видим, что все силовые линии начинаются на северном полюсе и заканчиваются на южном полюсе.
Рис. 1. Железные опилки создают узор вокруг стержневого магнита
Характеристики силовых линий магнитного поля:
Графическое изображение силовых линий магнитного поля очень полезно для визуализации силы и направления магнитного поля.Обширные исследования магнитных полей выявили ряд характеристик, которые помогают нам лучше их понять. Ниже приведены важные характеристики магнитного поля:
• Образует непрерывную замкнутую петлю
• Эластичный по своей природе
• Выбирает путь с наименьшим сопротивлением
• Никогда не пересекает друг друга
• Имеет направление с севера на южный полюс, даже если есть нет движения
Почему важны линии магнитного поля?
Магнитные поля используются во всех современных технологиях, особенно в электротехнике и электромеханике, и имеют решающее значение для понимания техником.
Измерение силовых линий магнитного поля помогает нам вычислить:
- Величина магнитного поля
- Направление магнитного поля
- Напряженность магнитного поля
Мы надеемся, что это было полезно для вас как для технического специалиста или студента, выходящего на поле. Если у вас есть какие-либо вопросы о программах по электронике или электромеханику, вы можете связаться с одним из наших консультантов по программе по бесплатному телефону 1-888-553-5333 или по электронной почте info @ gbctechtraining.com.
K&J Magnetics – Глоссарий
Глоссарий магнитной терминологии
Воздушный зазор – «Внешнее» расстояние от одного полюса магнита до другого через немагнитный материал (обычно воздух).
Анизотропный – Анизотропный материал имеет разные свойства в разных направлениях. Например, древесина с волокнами в одном направлении прочнее, чем в другом. Как и дерево, неодимовые магниты также анизотропны.
Еще до намагничивания неодимовый магнит имеет «предпочтительное» направление намагничивания. См. Нашу статью Все о направлении намагничивания для получения дополнительной информации.Неодимовые магниты изготавливаются с предпочтительным направлением намагничивания, которое нельзя изменить. Эти материалы либо производятся под воздействием сильных магнитных полей, либо прессуются определенным образом и могут намагничиваться только через выбранную ось. Магниты из спеченного неодима (железо-бор) и самарий-кобальт являются анизотропными.
B / H Curve – Результат построения графика значения приложенного магнитного поля (H) в зависимости от достигнутой результирующей плотности потока (B).Эта кривая описывает свойства любого магнитного материала. Графическое объяснение можно найти здесь. BH max (Максимальное произведение энергии) – Максимальное произведение энергии в точке кривой B / H, имеющей наибольшую прочность, выраженное в MGOe (MegaGaussOersteds).
При описании марки неодимового магнита это число обычно называют числом «N», как в магнитах класса N52.На рисунке справа это область внутри рамки под кривой.
Br max (остаточная индукция) – Также называется «Остаточная индукция». Плотность потока “. Магнитная индукция, остающаяся в насыщенном магнитном материале после намагничивающее поле было удалено. Это точка, в которой петля гистерезиса пересекает ось B при нулевой силе намагничивания, и представляет собой максимальный выходной поток от данного материала магнита. По определению, эта точка возникает при нулевом воздушном зазоре, и поэтому ее нельзя увидеть при практическом использовании магнитных материалов.C.G.S. – Аббревиатура системы измерения «Сантиметр, грамм, секунда».
Коэрцитивная сила (Hc) – Сила размагничивания, измеряемая в Эрстедах, необходимая для уменьшения наблюдаемой индукции B до нуля после того, как магнит был предварительно доведен до насыщения. Кривая размагничивания – Второй квадрант петли гистерезиса, обычно описывающий поведение магнитных характеристик при фактическом использовании.
Также известна как кривая B-H.Найдите эти кривые для некоторых из наших самых популярных марок магнитов на нашей странице Кривые BH.Сила размагничивания – Сила намагничивания, обычно в направлении, противоположном силе, используемой для намагничивания в первую очередь. Размагничивающими силами также могут быть удары, вибрация и температура.
Размеры – Физический размер магнита, включая покрытие или покрытие. Допуск на размер – Допуск, указанный как допустимый диапазон, в номинальных размерах готового магнита.Цель допуска – указать допустимую свободу действий при производстве. (Магнитный) Дипольный момент (м) – величина, которая описывает крутящий момент, который данный магнит испытывает во внешнем магнитном поле. Некоторые люди (например, физики) используют модель магнитного диполя для имитации или математического моделирования магнита или группы магнитов. С математической точки зрения это проще, чем рассматривать сложность странных форм магнита.
Теоретически это не идеально. Его использование не всегда соответствует измеренным значениям напряженности поля вблизи неодимового магнита.Он отлично подходит для сферы, но не подходит для других форм, таких как диски или блоки. Это отличное приближение, когда вы измеряете далеко от магнита, но не очень хорошо крупным планом, особенно возле краев магнита.
Рассчитайте дипольный момент по формуле: m = дипольный момент в A · m 2 = Br x V / μ o , где:
- Br – Br max, остаточная плотность потока, выраженная в Тесле.
- V – объем магнита, выраженный в кубических метрах.
- μ o – проницаемость вакуума, или 4 π x 10 -7 Н / Д 2 .
Ферромагнитный материал – Материал, который является источником магнитного потока или проводником магнитного потока.
Большинство ферромагнитных материалов содержат железо, никель или кобальт.
Гауссметр – Прибор, используемый для измерения мгновенного значения магнитной индукции B, обычно измеряемой в гауссах (C.Г.С.). Также называется магнитометром постоянного тока.
Gilbert – Единица магнитодвижущей силы F в системе C.G.S. система.
Петля гистерезиса – График зависимости силы намагничивания от результирующей намагниченности (также называемой кривой B / H) материала, когда он последовательно намагничивается до насыщения, размагничивается, намагничивается в противоположном направлении и, наконец, повторно намагничивается. При продолжении повторного использования этот график будет замкнутым контуром, который полностью описывает характеристики магнитного материала.
Размер и форма этой «петли» важны как для твердых, так и для мягких материалов.В случае мягких материалов, которые обычно используются в цепях переменного тока, область внутри этой «петли» должна быть как можно более тонкой (это мера потерь энергии). Но с твердыми материалами, чем «толще» петля, тем сильнее будет магнит.
Первый квадрант петли (то есть + X и + Y) называется кривой намагничивания. Это интересно, потому что показывает, сколько силы намагничивания необходимо приложить для насыщения магнита.Второй квадрант (-X и + Y) называется кривой размагничивания.
Здесь можно найти графическое объяснение.
Индукция, (B) – Магнитный поток на единицу площади сечения перпендикулярно направлению потока. Измеряется в гауссах, в системе C.G.S. система единиц.
Внутренняя коэрцитивная сила (H ci ) – Указывает на сопротивление материала размагничиванию. Она равна размагничивающей силе, которая уменьшает внутреннюю индукцию Bi в материале до нуля после намагничивания до насыщения; измеряется в эрстедах.
Необратимые потери – Частичное размагничивание магнита, вызванное воздействием высоких или низких температур, внешних полей, ударов, вибрации или других факторов. Эти потери восстанавливается только перемагничиванием. Магниты можно стабилизировать от необратимых потерь путем частичного размагничивания, вызванного температурными циклами или внешними магнитными полями.
Изотропный материал – Материал, который может быть намагничен вдоль любой оси или направления (магнитно неориентированный материал).Противоположность анизотропному магниту.
Keeper – Кусок мягкого железа, временно добавленный между полюсами магнитной цепи, чтобы защитить ее от размагничивающих воздействий. Также называется шунтом. Для неодима и других современных магнитов держатели обычно не нужны. Они чаще используются со старыми подковообразными магнитами Alnico.Килогаусс – Один Килогаусс = 1000 Гаусс = Максвелла на квадратный сантиметр.
Магнит – Магнит – это предмет, сделанный из определенных материалов, которые создают магнитное поле.
У каждого магнита есть как минимум один северный полюс и один южный полюс. По соглашению мы говорим, что силовые линии магнитного поля покидают северный конец магнита и входят в южный конец магнита. Это пример магнитного диполя («ди» означает два, то есть два полюса).Если взять стержневой магнит и разбить его на две части, у каждой части снова будет северный полюс и южный полюс. Если вы возьмете одну из этих частей и разделите ее на две, каждая из меньших частей будет иметь Северный полюс и Южный полюс. Независимо от того, насколько маленькими становятся части магнита, у каждой части будет северный и южный полюсы.Не было показано, что возможно получить единственный северный полюс или единственный южный полюс, который является монополем («моно» означает один или единственный, таким образом, один полюс).
Магнитная цепь – Состоит из всех элементов, включая воздушные зазоры и немагнитные материалы, по которым проходит магнитный поток от магнита, начиная от северного полюса магнита к южному полюсу.
Напряженность магнитного поля (H) – Сила намагничивания или размагничивания – это мера векторной магнитной величины, которая определяет способность электрического тока или магнитного тела индуцировать магнитное поле в данной точке; измеряется в Эрстедах.
Магнитный поток – Это надуманная, но измеримая концепция, которая возникла в попытке описать «поток» магнитного поля.
Когда магнитная индукция B равномерно распределена и перпендикулярна области A, поток Φ = BA.
Плотность магнитного потока – Линии магнитного потока на единицу площади, обычно измеряются в Гаусс (C.G.S.). Одна линия потока на квадратный сантиметр – это одна линия Максвелла.
Магнитная индукция (B) – Магнитное поле, создаваемое силой поля H в заданной точке. Это векторная сумма в каждой точке вещества напряженности магнитного поля и результирующей собственной индукции.Магнитная индукция – это поток на единицу площади, перпендикулярный направлению магнитного пути.
Магнитная силовая линия – Воображаемая линия магнитного поля, которая в каждой точке имеет направление магнитного потока в этой точке.
Магнитный полюс – Область, где сосредоточены силовые линии.
Магнитодвижущая сила (F или mmf) – Разность магнитных потенциалов между любыми двумя точками. Аналогично напряжению в электрических цепях.
То, что имеет тенденцию создавать магнитное поле. Обычно вырабатывается током, протекающим через катушку с проволокой. Измеряется в
Gilberts (C.G.S.) или Ampere Turnns (S.I.).
Максимальное произведение энергии (BH max ) – Напряженность магнитного поля в точке максимального произведения энергии магнитного материала.
Напряженность поля полностью насыщенного магнитного материала, измеренная в Mega Gauss Oersteds, MGOe.
Максвелл – Единица магнитного потока в C.G.S. электромагнитная система. Один максвелл – это одна линия магнитного потока.
Кривая намагничивания – Часть первого квадранта петли гистерезиса (B / H) Кривая для магнитного материала.
Сила намагничивания (H) – Магнитодвижущая сила на единицу длины магнита, измеряется в Эрстедах (C.G.S.) или ампер-витках на метр (S.I). Максвелл – C.G.S. единица измерения полного магнитного потока в силовых линиях на квадратный сантиметр.
MGOe – Мега (миллион) Гаусс Эрстедс. Единица измерения обычно используется для обозначения максимального энергетического продукта для данного материала.
См. Продукт с максимальной энергией.
North Pole – Северный полюс магнита – это тот, который притягивается к северному магнитному полюсу Земли.Этот северный полюс обозначается буквой N. Согласно принятому соглашению, линии потока проходят от северного полюса к южному.
Эрстед (Oe) – C.G.S. единица силы намагничивания. Эквивалент в английской системе – ампер-виток на дюйм (1 эрстед равен 79,58 А / м). Единицей измерения S.I. является ампер-виток на метр.
Ориентация – Используется для описания направления намагничивания материала. Направление ориентации – направление, в котором следует намагничивать анизотропный магнит для достижения оптимальных магнитных свойств.
Парамагнитные материалы – Материалы, которые не притягиваются к магнитным полям (дерево, пластик, алюминий и т. Д.). Материал, имеющий проницаемость немного больше 1.
Постоянный магнит – Магнит, который сохраняет свой магнетизм после удаления из магнитного поля.
Постоянный магнит всегда включен. Неодимовые магниты – это постоянные магниты.
Permeance (P) – Мера относительной легкости, с которой поток проходит через данный материал или пространство.Он рассчитывается путем деления магнитного потока на магнитодвижущую силу. Проницаемость – это величина, обратная сопротивлению.
Коэффициент проницаемости (P c ) – Также называемая линией нагрузки, B / H или «рабочий наклон» магнита, это линия на кривой размагничивания, где действует данный магнит. Значение зависит как от формы магнита, так и от окружающей среды (некоторые скажут, как он используется в цепи). На практике это число, которое определяет, насколько сложно силовым линиям проходить от северного полюса к южному полюсу магнита.У высокого цилиндрического магнита будет высокий Pc, а у короткого тонкого диска будет низкий Pc. Наш онлайн-калькулятор тягового усилия может рассчитать Pc для обычных форм. Это предполагает наличие единственного магнита в свободном пространстве.
Другие близлежащие магниты или ферромагнитные материалы могут изменить ситуацию.
Магнитная проницаемость вакуума (µ o ) составляет 4π × 10 -7 Н / Д 2 .
Полюс – Область, где сосредоточены линии магнитного потока.
Покрытие / покрытие – Большинство неодимовых магнитов имеют гальваническое покрытие или покрытие по порядку. для защиты материала магнита от коррозии. Неодимовые магниты в основном состоит из неодима, железа и бора. Железо в магните будет ржавчина, если она не защищена от окружающей среды каким-либо покрытием или покрытие.Большинство неодимовых магнитов, которые мы храним, имеют тройное покрытие. никель-медно-никелевый, но некоторые покрыты золотом, серебром или черным никелем, в то время как другие покрыты эпоксидной смолой, пластиком или резиной.
Полярность – Характеристика определенного полюса в определенном месте постоянного магнита. Отличает Северный полюс от Южного.
Pull Force – Сила, необходимая для того, чтобы вытащить магнит из плоской стальной пластины с помощью силы, перпендикулярной поверхности.Предел удерживающей способности магнита. Указанное тяговое усилие является фактическими данными, полученными в результате испытаний с использованием нашего современного стенда для испытания силы. Полная таблица тягового усилия для всех наших стандартных магнитов доступна здесь: Таблица тягового усилия.Мы тестируем два разных значения тягового усилия, используя две разные настройки. Подробнее об этих двух силах тяги читайте здесь.
Редкоземельный элемент – Обычно используется для описания высокоэнергетического магнитного материала, такого как NdFeB (неодим-железо-бор) и SmCo (самарий-кобальт).
Относительная проницаемость – Отношение проницаемости материала к проницаемости вакуума.
В C.G.S. В системе проницаемость в вакууме по определению равна 1. Проницаемость воздуха также для всех практических целей равна 1 в C.G.S. система.Сопротивление (R) – Мера относительного сопротивления материала прохождению флюса. Он рассчитывается путем деления магнитодвижущей силы на магнитный поток. Нежелание – это величина, обратная проницаемости.
Remanence, (B d ) – Магнитная индукция, которая остается в магнитной цепи после снятия приложенной силы намагничивания.
Плотность остаточного флюса (Br макс. ) – См. Br макс. . Остаточная индукция (Br макс. ) – См. Br макс. .Обратный путь – Проводящие элементы в магнитной цепи, которые обеспечивают путь с низким сопротивлением для магнитного потока.
Reversible Temperature Coefficient – Мера обратимых изменений потока, вызванных колебаниями температуры.
Насыщение – Состояние, при котором увеличение силы намагничивания не приводит к дальнейшему увеличению магнитной индукции в магнитном материале.
Шунт – Кусок из мягкого железа, временно добавленный между полюсами магнитной цепи для защиты от размагничивающих воздействий. Также называется хранителем.Не требуется для неодима и других современных магнитов.
S.I. – Сокращение от Système International. Относится к Международной стандартной системе единиц. Он также известен как система MKS.
Южный полюс – Южный полюс магнита – это тот, который притягивается к южному полюсу Земли. Этот устремленный на юг полюс обозначается буквой S. Согласно принятому соглашению, линии потока проходят от северного полюса к южному.
Стабилизация – Процесс воздействия на магнит или магнитный узел повышенных температур или внешних магнитных полей с целью размагничивания до заданного уровня. После этого магнит не будет подвергаться деградации в будущем при таком уровне размагничивающего воздействия.
Температурный коэффициент – Коэффициент, который используется для расчета уменьшения магнитного потока, соответствующего увеличению рабочей температуры.
Потери магнитного потока восстанавливаются при понижении рабочей температуры.
Тесла – Блок S.I. для магнитной индукции (плотности потока). Одна Тесла равна 10000 Гаусс.
Weber – Единица измерения полного магнитного потока. Практическая единица магнитного потока. Это величина магнитного потока, который при равномерной связи с одновитковой электрической цепью в течение интервала в 1 секунду будет индуцировать в этой цепи электродвижущую силу в 1 вольт.
Вес – Вес одного магнита| Вопрос | Ответ |
|---|---|
| Электромагнетизм | Движение электронов в электрическом токе, которое создает магнитное поле |
| Электромагнитная индукция | Ток, который индуцируется течением в проводе, перемещая провод через магнитное поле или перемещая магнитное поле через провод или изменяя силу магнитного поля |
| Диполь | Крошечное магнитное поле, создаваемое одним вращающимся электроном |
| Магнитный домен | Свойство магнитов, в котором атомы в небольшие области все выровнены, чтобы произвести локальное магнитное поле. |
| Магнитное поле | Область вокруг движущихся заряженных частиц. Он оказывает магнитное воздействие на определенные виды частиц в поле. |
| Одна из трех характеристик магнитного поля | Силовые линии проходят от южного полюса к северному полюсу ВНУТРИ магнита и от северного полюса к южному полюсу в виде изогнутых линий в пространстве ВНЕ магнита |
| Две из трех характеристик Магнитного поля | Силовые линии в одном направлении отталкиваются друг от друга, а силовые линии в противоположных направлениях притягиваются друг к другу |
| Третьи характеристики Магнитного поля | Магнитные поля искажаются магнитным материалы и не подвержены влиянию немагнитных материалов. |
| Тесла | Единица СИ (сокращенно Т), используемая для измерения напряженности магнитного поля (1 Тесла = 10 000 Гаусс) |
| Природный магнит | Постоянный магнит, известный как магнитный магнит; камень с естественной магнитной силой, полученной из магнитного поля Земли. Магнитный камень остается магнитным, если только что-то не изменит его расположение электронов. |
| Искусственный постоянный магнит | Изготовленный магнит.В процессе производства объект превращается в магнит, вызывая выравнивание атомов. |
| Электромагнит | Объект, который создает временное магнитное поле посредством потока электричества. Он имеет множество применений в электрическом оборудовании. |
| Немагнитные | (например, стекло, дерево, пластик) На них не действуют магнитные поля |
| Диамагнитные | (например, вода, ртуть, золото) Они слабо отталкиваются магнитными полями |
| Парамагнитные | (т.е. платина, гадолиний, алюминий) Они слабо притягиваются к магнитным полям |
| Ферромагнетики | (т.е. железо, кобальт, никель) Они сильно притягиваются к магнитам |
| Выравнивание | Спин электронов в атомах равен преимущественно в том же направлении. |
| Поле положительного заряда | Точки ВНЕ от заряда |
| Поле отрицательного заряда | Точки ВНУТРИ заряда |
| Более сильное магнитное поле намагнитит ферромагнитный материал сильнее.Т или Ж? | True |
| Согласно законам магнетизма, как северный полюс одного магнита будет реагировать на южный полюс другого магнита, если разместить его очень близко друг к другу? | Притягивать |
| Магнитный поток распространяется с севера на юг внутри магнита. Т или Ж? | Неверно |
| Магнетизм определяется его способностью привлекать что? | Железо, кобальт и никель. |
| Подобные полюса магнитов или подобные заряды электрических полей будут что? | Repel |
| Что из следующего относится к воде с помощью магнитного поля? | Диамагнитный |
| Магниты какого типа подпадают под действие магнита? | Природные магниты |
| Проводник | Металл или другое вещество с электронами, которые могут производить ток |
| Соленоид | Устройство, обычно изготавливаемое путем размещения железного или стального сердечника в середине катушки проволока, тем самым увеличивая силу магнитного поля электромагнита. |
| Полярность | Устройство, обычно изготавливаемое путем размещения железного или стального сердечника в середине катушки с проволокой, тем самым увеличивая силу магнитного поля электромагнита. |
| Взаимная индукция | Явление, при котором ток в одном проводнике индуцирует ток, протекающий в другом проводнике |
| Самоиндукция | Процесс, который происходит в одной катушке провода, когда через него протекает переменный ток. Это; поток электронов в одном направлении создает магнитное поле, которое заставляет второй ток течь в проводе, но в противоположном направлении. |
| Закон Ленца | Принцип, согласно которому индуцированный ток течет в направлении, противоположном направлению изменения магнитного поля, которое его вызвало |
| Кому приписывают установление принципа электромагнетизма? | Oersted |
| Ниже описаны четыре различных катушки. Какой из них, если его перемещать через магнитное поле, создаст наибольшее напряжение? 10 витков, 20 витков, 30 витков, 40 витков? | 40 витков. Чем больше количество витков, тем больше индуцированное напряжение. Если вы удвоите количество витков, вы удвоите результирующее напряжение. |
| Как вариант правила правой руки, если правило правой руки применяется к катушке, по которой проходит ток, с пальцами, направленными в направлении потока тока, что укажет большой палец? | Направление магнитного поля |
| Катушка с проволокой перемещается через магнитное поле. Если скорость, с которой он перемещается, увеличится вдвое, что произойдет с результирующим напряжением? | Также удваивается |
| Индикация «обратного» тока в той же катушке называется: | Самоиндукция |
| Когда первичная катушка индуцирует ток во вторичной катушке, что из следующего произошло ? | Взаимная индукция |
| Какое правило правой руки используется для определения? | Направление магнитного потока |
| Электрогенератор | Генератор, который вырабатывает электрический ток, вращая петли провода через фиксированное магнитное поле |
| Электродвигатель | Электродвигатель, в который подается ток для создания магнитного поля. поле вокруг катушек, которые перемещаются магнитным полем более сильных постоянных магнитов, окружающих катушку.Это движение заставляет мотор вращаться. |
| Трансформатор | Устройство, которое работает по принципу электромагнитной взаимной индукции для изменения электрического потенциала на более высокое или более низкое напряжение, а также для повышения или понижения тока. Для этой цели в схемах рентгеновского оборудования используются трансформаторы. |
| Якорь | Катушка провода, которая вращается внутри магнитного поля для выработки электрического тока. Чем больше витков провода в катушке, тем выше индуцируемое в проводе напряжение. |
| Двигатель постоянного тока | Двигатель, в котором кольцо коммутатора с вращающимися контактами или щетками меняет направление тока в катушках, когда они вращаются в магнитном поле постоянных магнитов. Это гарантирует, что двигатель продолжает вращаться в одном направлении. |
| Асинхронный двигатель | Двигатель переменного тока, состоящий из ротора и статора. Электромагниты в статоре имеют изменяющееся магнитное поле, которое заставляет вращаться ротор внутри. |
| Повышающий трансформатор | Устройство в первичной цепи, которое повышает напряжение до уровня киловольт, необходимого для питания рентгеновской трубки. Для получения рентгеновских лучей необходимо очень высокое напряжение. Первичная катушка находится в первичной цепи; вторичная обмотка находится во вторичной цепи. |
| Понижающий трансформатор | Устройство, включенное в цепь накала для понижения напряжения на нити накала |
| Автотрансформатор | Устройство, которое повышает или понижает напряжение в первичной цепи, в зависимости от настройки, выбранной на панель управления машины для пиковых напряжений в киловольтах (кВп) |
| Перемещение проводника вручную в магнитном поле является основной операцией: | Генератора |
| Внешние магниты асинхронного двигателя называются: | Статоры |
Коммутирующее кольцо в конструкции генератора ненадолго прерывает контакт между якорем и цепью. Т или Ж? | True |
| На каком принципе основана основная работа трансформатора? | Взаимная индукция |
| Какая конструкция трансформатора работает за счет самоиндукции? | Автотрансформатор |
| В чем принципиальное отличие конструкции генератора от двигателя? | Электроэнергия подается на якорь двигателя. |
| Каковы уникальные электронные характеристики магнитных материалов? | Все они вращаются преимущественно в одном направлении. |
| Линии магнитного потока, движущиеся в одном направлении, будут притягиваться друг к другу. Т или Ж? | Неверно |
| К какому классу магнита относится железный стержень, обернутый проводом, по которому проходит электрический ток? | Электромагнит |
| Платина классифицируется как магнит? | Парамагнетик |
Трение ферромагнитного материала о постоянный магнит намагнитит этот материал. Т или Ж? | Верно |
| Какой ученый использовал компас и провод, по которому проходит электрический ток, для демонстрации и изучения электромагнетизма? | Эрстед |
| В зависимости от приложения правой руки большой палец может указывать либо текущий поток, либо направление магнитного потока? | True |
| Если количество витков проводника равно 40, а напряжение равно 110, каким будет напряжение, если количество витков увеличится до 80? | 220 |
| Северный и южный концы электромагнита меняются каждый раз, когда переменный ток меняет направление.Т или Ж? | Верно |
| Какой ученый сформулировал закон, объясняющий принцип электромагнитной индукции? | Lenz |
| Какой тип тока будет производить простой генератор? | AC |
| Какое устройство предназначено для преобразования механической энергии в электрическую? | Генератор |
| К какому из следующих элементов присоединено кольцо коммутатора в конструкции генератора? | Якорь |
| Что заставляет якорь вращаться в простом двигателе? | Два магнитных поля пытаются выровнять |
| В каком устройстве кольцо коммутатора служит для подачи тока через якорь каждый раз в одном и том же направлении? | Двигатель |
| По какому принципу работает асинхронный двигатель? | Взаимная индукция |
| Трансформаторы лучше всего работают с: | AC |
Статическое магнитное поле (0 Гц)
Характеристики поля и его использование
Статические магнитные поля – это постоянные поля, которые не меняют свою интенсивность или направление с течением времени, в отличие от переменных полей низкой и высокой частоты.
Следовательно, они имеют частоту 0 Гц. Они оказывают притягивающую силу на металлические предметы, содержащие, например, железо, никель или кобальт, поэтому для этой цели обычно используются магниты. В природе геомагнитное поле Земли действует с юга на север, что позволяет, например, работать с компасом. Гораздо более сильные поля создаются некоторыми типами промышленного и медицинского оборудования, например, устройствами для медицинской резонансной томографии (МРТ).
Сила статического магнитного потока выражается в теслах (Тл) или в некоторых странах в гауссах (Гс).Сила естественного геомагнитного поля варьируется от 30 до 70 мкТл (1 мкТл составляет 10 -6 Тл). Бытовые магниты имеют силу порядка нескольких десятков миллитесла (1 мТл = 10 -3 Тл). Напротив, поля оборудования МРТ варьируются от 1,5 до 10 т.
Воздействие статических магнитных полей на тело и последствия для здоровья
Существует несколько известных механизмов, с помощью которых статические магнитные поля могут влиять на биологические системы.
Магнитные поля действуют не только на металлические предметы, но и на движущиеся электрические заряды. Что касается биологического функционирования, воздействие статических магнитных полей будет влиять на электрически заряженные частицы и клетки в крови при движении через это поле. Магнитная сила может ускорять или уменьшать движение восприимчивых частиц. Примером может служить уменьшение скорости прохождения кровяных клеток по кровеносным сосудам. Еще один механизм – сложные электронные взаимодействия, которые могут влиять на скорость конкретных химических реакций.
Только когда люди подвергаются воздействию сильных магнитных полей, таких как те, которые генерируются оборудованием МРТ, или в некоторых специализированных исследовательских учреждениях, могут возникать ощутимые воздействия на человеческий организм. Поля напряжением 2–3 Тл и выше могут вызывать преходящие ощущения, такие как головокружение и тошнота. Они возникают в результате генерации небольших электрических токов в балансирующем органе уха.
Токи генерируют сигналы в мозг, которые предоставляют информацию, отличную от информации, получаемой через зрение, что приводит к ощущениям головокружения и тошноты.Эти эффекты сами по себе не являются неблагоприятными для здоровья, но они могут раздражать и нарушать нормальное функционирование. Нет никаких доказательств неблагоприятных эффектов воздействия полей до 8 Тл, за исключением ограниченной информации о незначительных эффектах на зрительно-моторную координацию и визуальный контраст.
Защита
Рекомендации ICNIRP по воздействию статических магнитных полей защищают от установленных последствий для здоровья. В ситуациях, связанных с воздействием очень сильных полей, следует разработать специальные рабочие процедуры, чтобы минимизировать влияние преходящих симптомов, таких как головокружение и тошнота.В частности, когда воздействие на рабочем месте связано с движением через сильное статическое магнитное поле, при определенных обстоятельствах рекомендуется ограничивать скорость движения через это поле.
Для пациентов, проходящих диагностические процедуры МРТ, ICNIRP также предоставил конкретные рекомендации по безопасному выполнению таких процедур.
Кроме того, органы безопасности должны обеспечить наличие положений для защиты людей, которые носят имплантированные ферромагнитные или электронные медицинские устройства, чувствительные к магнитным полям.
Анализ влияния магнитного поля соленоида в системе передачи азимута
Согласно анализу факторов, влияющих на точность магнитооптической модуляции, описанной в принципе системы, известно, что решение статического Магнитное поле заключается в изучении магнитного поля в соленоиде. В этом разделе в основном описывается изучение размера, направления и распределения компонентов магнитного поля. Основываясь на исследовании статического магнитного поля соленоида, можно продолжить изучение магнитного поля соленоида, возбуждаемого переменным током.
Теоретическое вычисление магнитного поля
Устанавливается однослойный соленоид с плотно намотанной тонкой проволокой.
Его радиус \ (a \), длина \ (2b \), количество витков \ (N \), приложен ток \ (I \), а плотность катушки определяется как \ (n = N / 2b \). Центр соленоида берется за начало координат, а центральная ось берется за ось \ (z \), чтобы установить цилиндрическую систему координат \ (\ left ({r, \ varphi, z} \ right) \), как показано на рис. 2. Положительное направление оси \ (z \) и направление тока в катушке удовлетворяют соотношению правой спирали.{\ prime} {\ mathbf {z}}}}}}}} \ right]. \\ \ end {собрано} $$
(10)
где \ (D \) – модуль векторной траектории, \ (\ mu_ {0} \) – проницаемость вакуума. На основании уравнения. Используя уравнение (10), можно получить компоненты магнитного поля соленоида в трех направлениях.
- 1.
Осевой компонент
Осевая составляющая магнитного поля соленоида
$$ B_ {z} \ left ({r, \ varphi, z} \ right) = \ frac {{\ mu_ {0} nIa}} {4 \ pi } \ int_ {- \ pi} ^ {\ pi} {\ text {d}} \ theta \ int _ {{z_ {1}}} ^ {{z_ {2}}} {\ frac {a – \ cos \ theta} {{D ^ {3}}} {\ text {d}} z ^ {\ prime}} = \ frac {{\ mu_ {0} nI}} {2 \ pi} \ left [{f_ {z } \ left ({r, z – z_ {2}} \ right) – f_ {z} \ left ({r, z – z_ {1}} \ right)} \ right], $$
(11)
где, \ (f_ {z} \ left ({r, t} \ right) = \ frac {t} {{\ sqrt {\ left ({r + a} \ right) ^ {2} + t ^ {2}}}} \ left [{\ frac {r – a} {{r + a}} \ prod \ left ({h, g} \ right) – {\ text {K}} \ left (g \ right)} \ right] \) и \ (g = \ sqrt {\ frac {4ar} {{\ left ({r + a} \ right) ^ {2} + t ^ {2}}}} \), и \ (h = – \ frac {4ar} {{\ left ({a + r} \ right) ^ {2}}} \).
{2}}}} \).{\ prime} = 0, $$
(13)
Это видно из Ур. (11) и (12) что выражения осевой составляющей \ (B_ {z} \) и радиальной составляющей \ (B_ {r} \) являются независимыми функциями от \ (\ varphi \). поэтому их также можно записать как \ (B_ {z} \ left ({r, z} \ right) \) и \ (B_ {r} \ left ({r, z} \ right) \), что полностью отражает цилиндрическую симметрию соленоида. Как видно из уравнения. Согласно (13), в магнитном поле соленоида отсутствует окружная составляющая, поскольку в модели используется эквивалент однородного цилиндрического поверхностного тока, который эквивалентен наложению множественных кольцевых токов в осевом направлении.У тока есть составляющая в окружном направлении \ (\ varphi \), но не в осевом направлении \ (z \). Окружное магнитное поле, создаваемое осевой составляющей тока, следует учитывать, когда шаг соленоида очевиден, но применение такого соленоида редко.
Характеристики распределения магнитного поля в приосевой области
Помимо расчета величины точечного магнитного поля, иногда необходимо учитывать распределение общего магнитного поля в определенном пространстве.
Например, в системе магнитооптической модуляции, когда установлен магнитооптический материал, требуется, чтобы он был сначала соосен с соленоидом, а затем в центре соленоида. В это время свет, излучаемый лазером, распространяется вдоль центральной оси, проходит через магнитооптическое стекло и образует тонкую оптическую колонну длиной в стекло. Диапазон действия оптической колонны – это эффективная область взаимодействия магнитного поля и света, которая называется параксиальной областью.При изучении магнитного поля в параксиальной области его размер и распределение анализируются на основе осевой и радиальной составляющих.
- 1.
Осевое магнитное поле
Установка \ (r = {0} \), основанная на симметрии соленоида, можно увидеть, что радиальная составляющая магнитного поля на оси равна нулю, то есть \ (B_ {r} \ left ({0, z} \ right) = 0 \), и учитывается только осевая составляющая.
{2}}}}} \ right), $$
(14)
Уравнение (14) представляет собой выражение магнитного поля на оси соленоида, которое распределено по оси \ (z \), имеет только компоненты \ (z \) и связано с радиусом \ ( a \) и полудлины \ (b \) соленоида. Когда выполняется \ (b \ gg a \), уравнение (14) сокращается до
$$ B_ {z} \ left ({0, z} \ right) \ приблизительно \ mu_ {0} nI = B _ {\ infty}. $$
(15)
Уравнение (15) является выражением магнитного поля бесконечного соленоида.Здесь магнитное поле на центральной оси связано только с плотностью катушки и током, а магнитное поле равно \ (\ mu_ {0} nI \). Следует отметить, что бесконечной длины не существует, но для длинного прямого соленоида с \ (b> {10} a \) очень удобно анализировать магнитное поле бесконечной длины.
Для удобства обсуждения соотношение сторон \ (m \) определено как \ (m = b / a \). Ток \ (I = {2} {A} \), плотность катушки \ (n = {1000} \), длина соленоида \ ({2} b = {\ text {10 см}} \) и радиус \ ( а = {0} {\ текст {.
5 см}} \), \ ({1} {\ text {.0 cm}} \), \ ({2} {\ text {.0 cm}} \) и \ ({4} {\ text {.0 cm}} \) взяты, а \ (r = {0} \) установлено. Размер и распределение \ (B_ {z} \) показаны на рис. 3.
Распределение компоненты \ (B_ {z} \) на оси при постоянном \ (b \) и \ (а \) меняется.
Из рис. 3 видно, что при постоянной длине соленоида \ (b \) осевое магнитное поле \ (B_ {z} \) внутри соленоида увеличивается с уменьшением радиуса \ (a \) , а магнитное поле вне соленоида уменьшается.Чем меньше радиус \ (a \), тем стабильнее магнитное поле в среднем сечении \ (\ left ({- L / 2 
\ (L \) – длина магнитооптической среды.
- 2.
Радиальное магнитное поле
Радиус соленоида \ (a = {\ text {1 см}} \), полудлина \ (b = {5} \, {\ text {cm}} \), плотность катушки \ ( n = {1000} \), текущий \ (I = {\ text {2 A}} \) и компоненты \ (z_ {1} \) и \ (z_ {2} \) уравнения. (12) с \ (- b \) и \ (b \) взяты отдельно.Берутся разные значения \ (r (r Как видно из рис. 4, когда \ (r = {0} \), составляющая \ (B_ {r} \) на центральной оси равна нулю. Когда \ (r \) не равно нулю, есть составляющая \ (B_ {r} \), а в пределах радиуса соленоида радиальная составляющая \ (B_ {r} \) увеличивается с увеличением расстояние \ (г \). Характеристики распределения в направлении \ (z \) следующие.С увеличением координат \ (z \) значение \ (B_ {r} \) сначала увеличивается от нуля, а затем уменьшается до нуля, и есть максимум на обоих концах соленоида \ (z = \ pm b \), но значение \ (B_ {r} \) намного меньше, чем значение \ (B_ {z} \), особенно для диапазона внутренней средней части \ (\ left ({- L / 2 < z Распределение \ (B_ {r} \) для различных условий \ (r \). Можно сделать вывод, что радиальной составляющей магнитного поля часто пренебрегают и при анализе магнитного поля в соленоиде учитывают только осевую составляющую. Этот вывод может принести большое удобство для реального анализа и расчета, а ошибку, вызванную упрощением, можно не учитывать. В практических приложениях, чтобы увеличить магнитное поле и получить больший угол фарадеевского вращения, часто используются многослойные соленоиды без увеличения выходной мощности сигнала модуляции и объема соленоид.Согласно закону Био – Савара и принципу суперпозиции магнитных полей, магнитное поле многослойного соленоида можно рассматривать как суперпозицию магнитных полей нескольких однослойных соленоидов, но толщина многослойной катушки не может здесь можно проигнорировать. Итак, эквивалентный радиус должен быть введен для замены предыдущего радиуса. (16) где \ (N_ {c} \) – количество слоев катушки, а \ (a _ {{\ text {d}}} = (a_ {2} – a_ {1}) / \ ln (a_ {2} / a_ {1}) \) – эквивалентный радиус, где \ (a _ {{1}} \) – внутренний диаметр катушки, а \ (a _ {{2}} \) – внешний диаметр катушки. Фактически, магнитное поле многослойного соленоида похоже на магнитное поле однослойного соленоида. Для анализа магнитного поля вблизи оси существует только множественная связь. В «Принципе системы» магнитооптическая система модуляции, представленная в принципе системы, использует многослойный соленоид, и его основные параметры: длина соленоида \ ({2} b = {\ text {10 см} } \), внутренний диаметр катушки \ (a _ {{1}} = {3} {\ text {.5 см}} \), внешний диаметр \ (a _ {{2}} = {4} {\ text {. 0 см}} \), количество слоев \ (N_ {c} = {5} \) и плотность катушки \ (n = {1000} \). Генератор сигналов подключен к усилителю мощности для вывода возбуждения постоянного тока (DC); напряжение возбуждения равно \ ({\ text {5 V}} \), а магнитное поле в каждой позиции на оси соленоида измеряется гауссметром, чтобы обеспечить точность измерения и позиционирования, деревянная линейка используется для точного измерения, как показано в таблице 1. Положение в таблице 1 представляет собой расстояние между точкой измерения и центром соленоида, а положительное и отрицательное значение означает, что положение измерения находится с обеих сторон и симметрично относительно центра. Измерения 1, 2 и 3 представляют собой три цикла измерения. Порядок точек измерения – от нуля вправо (положительное направление) до тех пор, пока координата не станет положением \ (13 \, {см} \), а затем от отрицательного направления нуля.Конкретное место и значение измерения показаны в Таблице 1. Наконец, в качестве окончательного результата измерения берется среднее значение трех измерений. Согласно формуле. (16) и данные в таблице 1, расчет показан на рис. 5. Магнитное поле на центральной оси. Сплошная синяя линия на рис. 5 представляет кривую, полученную из теоретической модели, а маленький красный треугольник – измеренное значение в нескольких точках в таблице 1. Таким образом, без учета других факторов, обычно сначала можно изучить однослойный соленоид, а затем рассчитать магнитное поле многослойного соленоида с помощью принципа суперпозиции и метода эквивалентного радиуса, что может упростить решение. магнитного поля и подходит для большинства случаев.
Магнитное поле многослойного соленоида
{2}}}}} \ right) \ cdot N_ {c}.$
Наблюдая за данными и числовыми кривыми в таблице, можно увидеть, что напряженность магнитного поля в центре является наибольшей. По мере удаления от центра магнитное поле становится меньше. Когда положение равно \ (z = \ pm {\ text {5 см}} \) на обоих концах соленоида, амплитуда магнитного поля составляет почти половину от центрального значения, а когда положение равно \ (z = \ pm {\ text {15 см}} \) на конце соленоида магнитное поле почти равно нулю. Измеренные точки данных хорошо согласуются с теоретической кривой, которая показывает возможность использования этого метода для расчета магнитного поля многослойного соленоида. Улучшенная биологическая очистка сточных вод и характеристики осадка за счет приложения магнитного поля к аэробным гранулам
[1] Чакмак Т. 
, Чакмак З.Э., Думлупинар Р. и др.(2012) Анализ апопластической и симпластической антиоксидантной системы в листьях лука-шалота: воздействие слабого статического электрического и магнитного поля. J. Физиология растений 169: 1066–1073. DOI: 10.1016 / j.jplph.2012.03.011 [2] Nawrotek P, Fijalkowski K, Struk M, et al. (2014) Влияние вращающегося магнитного поля частотой 50 Гц на жизнеспособность Escherichia coli и Staphylococcus aureus . Electromagn Biol Medicine 33: 29–34. [3] Уцуномия Т., Ямане Ю., Ватанабе М. и др. (2003) Стимуляция выработки порфирина приложением внешнего магнитного поля к фотосинтетической бактерии. Rhodobacter sphaeroides J Biosci Eng 95: 401–404. [4] Чен Х, Ли Х (2008) Влияние статического магнитного поля на синтез полигидроксиалканоатов из различных короткоцепочечных жирных кислот активным илом. Bioresour Technol 99: 5538–5544. DOI: 10.1016 / j.biortech.2007.10.047 [5] Lebkowska M, Rutkowska-Narozniak A, Pajor E, et al. (2011) Влияние статического магнитного поля на биоразложение формальдегида в сточных водах активным илом. Bioresour Technol 102: 8777–8782. DOI: 10.1016 / j.biortech.2011.07.040 [6] Криклавова Л., Трухлар М., Скодова П. и др. (2014) Влияние статического магнитного поля на эффективность разложения фенола и рост и дыхание Rhodococcus erythropolis в реакторе периодического действия с подпиткой. Bioresour Technol 167: 510–513. DOI: 10.1016 / j.biortech.2014.06.060 [7] Посписилова Д., Шрейберова О., Йирку В. и др.(2015) Влияние магнитного поля на биодеградацию фенола и физиохимические свойства клеток Rhodococcus erythropolis. Biorem J 19: 201–206. DOI: 10.1080 / 10889868.2015.1029114 [8] Заиди Н. С., Сохаили Дж., Муда К. и др. (2014) Применение магнитного поля и его потенциал в системах очистки воды и сточных вод. Сен Purif Rev 43: 206–240. DOI: 10.1080 / 15422119.2013.794148 [9] Филипич Дж., Крейгер Б., Тепус Б. и др. (2015) Влияние статического магнитного поля низкой плотности на окисление аммония Nitrosomonas europaea и активным илом в городских сточных водах. Food Technol Biotechnol 53: 201–206. [10] Моура ААО, Терра Н.М., Борхес В.С. и др. (2015) Влияние электромагнитного поля на биовосстановление хрома (VI) с использованием смешанной культуры микроорганизмов, Environ Prog Sustain Energy 34: 88–98. [11] Хаттори С., Ватанабе М., Осоно Х. и др.(2001) Влияние внешнего магнитного поля на размер хлопьев и осаждение активного ила. World J Microbiol Biotechnol 17: 833–838. DOI: 10.1023 / A: 1013811114017 [12] Томская А., Вольный Л. (2008) Улучшение биологической очистки сточных вод воздействием магнитного поля. Опреснение 222: 368–373.DOI: 10.1016 / j.desal.2007.01.144 [13] Ван XH, Diao MH, Yang Y и др. (2012) Улучшенное аэробное нитрифицирующее гранулирование с помощью статического магнитного поля. Биоресур Технол 110: 105–110. DOI: 10.1016 / j.biortech.2012.01.108 [14] Kong Y, Liu YQ, Tay JH и др.(2009) Аэробная грануляция в секвенирующих реакторах периодического действия с различным соотношением высоты / диаметра реактора. Enzyme Microb Technol 45: 379–383. DOI: 10.1016 / j.enzmictec.2009.06.014 [15] Чен Ф.Й., Лю YQ, Тай JH и др. (2011) Операционные стратегии удаления азота в реакторе периодического действия с гранулированным секвенированием. J Hazard Mater 189: 342–348. DOI: 10.1016 / j.jhazmat.2011.02.041 [16] APHA (2005) Стандартные методы исследования воды и сточных вод. Американская ассоциация общественного здравоохранения, Вашингтон, округ Колумбия, США. [17] Брэдфорд М.М. (1976) Быстрый и чувствительный метод количественного определения количества белка в микрограммах, использующий принцип связывания белок-краситель. Anal Biochem 72: 248–254. DOI: 10.1016 / 0003-2697 (76) -3 [18] Дюбуа М., Жиль К.А., Гамильтон Дж. К. и др. (1956) Калориметрический метод определения сахаров и родственных веществ. Anal Chem 28: 350–356. DOI: 10.1021 / ac60111a017 [19] Лан Х., Чен Р., Ма П. и др.(2015) Выращивание и характеристики микроаэробного активного ила со слабым магнитным полем. Очистка опресненной воды 53: 27–35. DOI: 10.1080 / 19443994.2013.834272 [20] Liu YQ, Tay JH (2015) Быстрое образование аэробных гранул за счет сочетания сильного гидравлического давления отбора с чрезмерно напряженной скоростью загрузки органических веществ. Water Res 80: 256–266. DOI: 10.1016 / j.watres.2015.05.015 [21] Лю YQ, Kong YH, Tay JH и др. (2011) Расширение запуска пилотного SBR с реальными сточными водами. Сен Purif Technol 82: 190–196. DOI: 10.1016 / j.seppur.2011.09.014 [22] Lebkowska M, Naroniak-Rutkowska A, Pajor E (2013) Влияние статического магнитного поля 7 мТл на биоразложение формальдегида в промышленных сточных водах при производстве карбамидоформальдегидной смолы активным илом. Bioresour Technol 132: 78–83. DOI: 10.1016 / j.biortech.2013.01.020 [23] Явуз Х., Челеби С.С. (2000) Влияние магнитного поля на активность активного ила при очистке сточных вод. Enzyme Microb Technol 26: 22–27. DOI: 10.1016 / S0141-0229 (99) 00121-0 [24] Ху Х, Донг Х.Й., Цю З.Н. и др.(2007) Эффект сильного магнитного поля, характеризуемый кинетикой: Усиление биоразложения кислотного красного 1 штаммом Bacillus sp. Internat Biodeter Biodegrad 60: 293–298. [25] Филипич Дж., Крейгер Б., Тепус Б. и др. (2012) Влияние статических магнитных полей низкой плотности на рост и активность бактерий сточных вод Escherichia coli и Pseudomonas putida. Bioresour Technol 120: 225–232. DOI: 10.1016 / j.biortech.2012.06.023 [26] Niu C, Geng J, Ren H и др. (2013) Усиливающий эффект статического магнитного поля на активность активного ила при низкой температуре. Биоресур Технол 150: 156–162. [27] Neyens E, Baeyens J, Dewil R, et al.(2004) Расширенная обработка ила влияет на внеклеточные полимерные вещества, улучшая обезвоживание активного ила. J Hazard Mater 106B: 83–92. [28] Liu YQ, Liu Y, Tay JH (2004) Влияние внеклеточных полимерных веществ на образование и стабильность биогранул. Appl Microbiol Biotechnol 65: 143–148. [29] Чжоу Ю., Ли Дж., Вэй С. (2011) Обезвоживаемость аэробного гранулированного ила. Appl. Mechanics Mater 90–93: 2944–2948. [30] Drews A (2010) Загрязнение мембран в мембранных биореакторах – характеристика, противоречия, причины и способы лечения. J Membr Sci 363: 1–28. DOI: 10.1016 / j.memsci.2010.06.046 [31] Лю Ю., Ван З.В., Лю Ю.К. и др. (2005) Обобщенная модель скорости осаждения аэробного гранулированного ила.