Способы изменения магнитного поля – Особенности разных способов намагничивания в постоянном, переменном и импульсном магнитных полях

Предлагаемый способ поясняется фиг.1.

К полюсам магнита 1 приставлены управляющие катушки 2 с замкнутыми ферромагнитными сердечниками. Правая катушка соединена с источником тока U.

Под действием магнитного поля все домены D сердечника будут определенным образом сориентированы в одном направлении (левый сердечник), т.е. часть работы по насыщению сердечника совершает сам магнит. Для полного насыщения сердечника домены необходимо «довернуть» в том же, сориентированном, направлении, что достигается подачей импульса тока нужной амплитуды и нужной полярности на управляющую катушку (правый сердечник). При этом мы не действуем против магнитного поля и никак с ним прямо не взаимодействуем, прикладываемая энергия расходуется в нужном количестве только на «донасыщение» ферромагнитных сердечников и зависит лишь от их материального и конструктивного исполнения. Насыщенный же замкнутый сердечник замыкает поле магнита внутри себя, ослабляя или полностью нейтрализуя его внешнее проявление.

Из фиг.2-3 понятна картина внешнего поля постоянного магнита 1 при положениях контактов кнопки 3. Когда контакты разомкнуты (фиг.2), напряженность магнитного поля, характеризуемая силовыми линиями L, максимальна. Когда контакты замкнуты (фиг.3), напряженность магнитного поля, характеризуемая силовыми линиями L, минимальна.

Наиболее часто применяемые шихтованные сердечники имеют между своими пластинами микрозазоры, которые беспрепятственно пронизываются силовыми линиями магнитного поля. Это означает, что часть внешнего поля постоянного магнита остается неуправляемой и, следовательно, снижается общая эффективность управления. Для устранения этого недостатка целесообразно применение цельнометаллических или литых сердечников.

В общем виде замкнутый сердечник имеет более одного стержня. Самый распространенный вариант – это трехстержневой сердечник с намотанной управляющей катушкой на его среднем стержне. Но, как варианты, возможны и кольцевые, и бронированные сердечники, главное, чтобы они были замкнутыми.

Главным существенным отличием предложенного способа является то, что прикладываемая энергия расходуется только на «донасыщение» ферромагнитных сердечников и никак не связана с силовым воздействием на поле магнита или силовым с ним взаимодействием, и поэтому эффективность управления внешним полем постоянного магнита зависит только лишь от материального, конструктивного и технологического исполнения ферромагнитных сердечников.

1. Способ управления внешним полем постоянного магнита путем изменяемой магнитной проницаемости зазора между его полюсами, включающий постоянный магнит, к полюсу или обоим полюсам которого приставляют управляющие катушки с замкнутыми ферромагнитными сердечниками и через которые пропускают ток или его импульсы нужной амплитуды и нужной полярности, при этом происходит намагничивание (насыщение) замкнутых ферромагнитных сердечников, изменяющих сопротивление в магнитной цепи постоянного магнита.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что управляющие катушки выполнены на одном из сердечников:
с числом стержней более одного;
кольцевом;
броневом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что управляющие катушки выполнены на литых или цельнометаллических замкнутых сердечниках.

www.findpatent.ru

Магнитное поле проводника с током и способы его усиления.

При прохождении тока по прямолинейному проводнику вокруг него возникает магнитное поле (рис. 26). Магнитные силовые линии этого поля располагаются по концентрическим окружностям, в центре которых находится проводник с током.

Направление магнитных силовых линий можно определить по правилу буравчика. Если поступательное движение буравчика (рис. 27) совместить с направлением тока в проводнике, то вращение его рукоятки укажет направление силовых …
линий магнитного поля вокруг проводника. Чем больше ток, проходящий по проводнику, тем сильнее возникающее вокруг него магнитное поле. При изменении направления тока магнитное поле также изменяет свое направление.

По мере удаления от проводника магнитные силовые линии располагаются реже.

Способы усиления магнитных полей. Для получения сильных магнитных полей при небольших токах обычно увеличивают число проводников с током и выполняют их в виде ряда витков; такое устройство называют катушкой.

При проводнике, согнутом в виде витка (рис. 28,а), магнитные поля, образованные всеми участками этого проводника, будут внутри витка иметь одинаковое направление. Поэтому интенсивность магнитного поля внутри витка будет больше, чем вокруг прямолинейного проводника. При объединении витков в катушку магнитные поля, созданные отдельными витками, складываются (рис. 28,б) и их силовые линии соединяются в общий магнитный поток. При этом концентрация силовых линий внутри катушки возрастает, т. е. магнитное поле внутри нее усиливается. Чем больше ток, проходящий через катушку, и чем больше в ней витков, тем сильнее создаваемое катушкой магнитное поле.

Катушка, обтекаемая током, представляет собой искусственный электрический магнит. Для усиления магнитного поля внутрь катушки вставляют стальной сердечник; такое устройство называется электромагнитом.

Определить направление магнитного поля, создаваемого витком или катушкой, можно также с помощью правой руки (рис.29) и буравчика (рис. 30).

18. Магнитные свойства различных веществ.

Все вещества в зависимости от магнитных свойств делят на три группы: ферромагнитные, парамагнитные и диамагнитные.

К ферромагнитным материалам относят железо, кобальт, никель и их сплавы. Они обладают высокой магнитной проницаемостью µихорошо притягиваются к магнитам и электромагнитам.

К парамагнитным материалам относят алюминий, олово, хром, марганец, платину, вольфрам, растворы солей железа и др. Парамагнитные материалы притягиваются к магнитам и электромагнитам во много раз слабее, чем ферромагнитные материалы.

Диамагнитные материалы к магнитам не притягиваются, а, наоборот, отталкиваются. К ним относят медь, серебро, золото, свинец, цинк, смолу, воду, большую часть газов, воздух и пр.

Магнитные свойства ферромагнитных материалов. Ферромагнитные материалы благодаря их способности намагничиваться широко применяют при изготовлении электрических машин, аппаратов в других электротехнических установок.

Кривая намагничивания. Процесс намагничивания ферромагнитного материала можно изобразить в виде кривой намагничивания (рис. 31), которая представляет собой зависимость индукции В от напряженности Н магнитного поля (от намагничивающего тока I).

Кривую намагничивания можно разбить на три участка: О-а, на котором магнитная индукция возрастает почти пропорционально намагничивающему току; а-б, на котором рост магнитной индукции замедляется, и участок магнитного насыщения за точкой б, где зависимость В от Н становится опять прямолинейной, но характеризуется медленным нарастанием магнитной индукции при увеличении напряженности поля.

Перемагничивание ферромагнитных материалов, петля гистерезиса. Большое практическое значение, особенно в электрических машинах и установках переменного тока, имеет процесс перемагничивания ферромагнитных материалов. На рис. 32 показан график изменения индукции при намагничивании и размагничивании ферромагнитного материала (при изменении намагничивающего тока I. Как видно из этого графика, при одних и тех же значениях напряженности магнитного поля магнитная индукция, полученная при размагничивании ферромагнитного тела (участок а-б-в), будет больше индукции, полученной при намагничивании (участки О-а и д-а). Когда намагничивающий ток будет доведен до нуля, индукция в ферромагнитном материале не уменьшится до нуля, а сохранит некоторое значение В_r, соответствующее отрезку О-б. Это значение называется остаточной индукцией.

Явление отставания, или запаздывания, изменений магнитной индукции от соответствующих изменений напряженности магнитного поля называется магнитным гистерезисом, а сохранение в ферромагнитном материале магнитного поля после прекращения протекания намагничивающего тока — остаточным магнетизмом.

При изменении направления намагничивающего тока можно полностью размагнитить ферромагнитное тело и довести магнитную индукцию в нем до нуля. Обратная напряженность Н_с, при которой индукция в ферромагнитном материале уменьшается до нуля, называется коэрцитивной силой. Кривую О-а, получающуюся при условии, что ферромагнитное вещество было предварительно размагничено, называют первоначальной кривой намагничивания. Кривую изменения индукции называют петлей гистерезиса.

Влияние ферромагнитных материалов на распределение магнитного поля. Если поместить в магнитное поле какое-либо тело из ферромагнитного материала, то магнитные силовые линии будут входить и выходить из него под прямым углом. В самом теле и около него будет иметь место сгущение силовых линий, т. е. индукция магнитного поля внутри тела и вблизи него возрастает. Если выполнить ферромагнитное тело в виде кольца, то во внутреннюю его полость магнитные силовые линии практически проникать не будут (рис. 33) и кольцо будет служить магнитным экраном, защищающим внутреннюю полость от влияния магнитного поля. На этом свойстве ферромагнитных материалов основано действие различных экранов, защищающих электроизмерительные приборы, электрические кабели и другие электротехнические устройства от вредного воздействия внешних магнитных полей.

refac.ru

17. Магнитное поле проводника с током и способы его усиления.

При прохождении тока по прямолинейному проводнику вокруг него возникает магнитное поле (рис. 26). Магнитные силовые линии этого поля располагаются по концентрическим окружностям, в центре которых находится проводник с током.

Направление магнитных силовых линий можно определить по правилу буравчика.Если поступательное движение буравчика (рис. 27) совместить с направлением тока в проводнике, то вращение его рукоятки укажет направление силовых линий магнитного поля вокруг проводника. Чем больше ток, проходящий по проводнику, тем сильнее возникающее вокруг него магнитное поле. При изменении направления тока магнитное поле также изменяет свое направление.

По мере удаления от проводника магнитные силовые линии располагаются реже.

Способы усиления магнитных полей. Для получения сильных магнитных полей при небольших токах обычно увеличивают число проводников с током и выполняют их в виде ряда витков; такое устройство называют катушкой.

При проводнике, согнутом в виде витка (рис. 28,а), магнитные поля, образованные всеми участками этого проводника, будут внутри витка иметь одинаковое направление. Поэтому интенсивность магнитного поля внутри витка будет больше, чем вокруг прямолинейного проводника. При объединении витков в катушку магнитные поля, созданные отдельными витками, складываются (рис. 28,б) и их силовые линии соединяются в общий магнитный поток. При этом концентрация силовых линий внутри катушки возрастает, т. е. магнитное поле внутри нее усиливается. Чем больше ток, проходящий через катушку, и чем больше в ней витков, тем сильнее создаваемое катушкой магнитное поле.

Катушка, обтекаемая током, представляет собой искусственный электрический магнит. Для усиления магнитного поля внутрь катушки вставляют стальной сердечник; такое устройство называется электромагнитом.

Определить направление магнитного поля, создаваемого витком или катушкой, можно также с помощью правой руки (рис.29) и буравчика (рис. 30).

18. Магнитные свойства различных веществ.

Все вещества в зависимости от магнитных свойств делят на три группы: ферромагнитные, парамагнитные и диамагнитные.

К ферромагнитным материалам относят железо, кобальт, никель и их сплавы. Они обладают высокой магнитной проницаемостью µ и хорошо притягиваются к магнитам и электромагнитам.

К парамагнитным материалам относят алюминий, олово, хром, марганец, платину, вольфрам, растворы солей железа и др. Парамагнитные материалы притягиваются к магнитам и электромагнитам во много раз слабее, чем ферромагнитные материалы.

Диамагнитные материалы к магнитам не притягиваются, а, наоборот, отталкиваются. К ним относят медь, серебро, золото, свинец, цинк, смолу, воду, большую часть газов, воздух и пр.

Магнитные свойства ферромагнитных материалов. Ферромагнитные материалы благодаря их способности намагничиваться широко применяют при изготовлении электрических машин, аппаратов в других электротехнических установок.

Кривая намагничивания. Процесс намагничивания ферромагнитного материала можно изобразить в виде кривой намагничивания (рис. 31), которая представляет собой зависимость индукции В от напряженности Н магнитного поля (от намагничивающего тока I).

Кривую намагничивания можно разбить на три участка:О-а, на котором магнитная индукция возрастает почти пропорционально намагничивающему току; а-б, на котором рост магнитной индукции замедляется, и участок магнитного насыщения за точкой б, где зависимостьВ от Н становится опять прямолинейной, но характеризуется медленным нарастанием магнитной индукции при увеличении напряженности поля.

Перемагничивание ферромагнитных материалов, петля гистерезиса. Большое практическое значение, особенно в электрических машинах и установках переменного тока, имеет процесс перемагничивания ферромагнитных материалов. На рис. 32 показан график изменения индукции при намагничивании и размагничивании ферромагнитного материала (при изменении намагничивающего тока I. Как видно из этого графика, при одних и тех же значениях напряженности магнитного поля магнитная индукция, полученная при размагничивании ферромагнитного тела (участок а-б-в), будет больше индукции, полученной при намагничивании (участки О-а и д-а). Когда намагничивающий ток будет доведен до нуля, индукция в ферромагнитном материале не уменьшится до нуля, а сохранит некоторое значение В_r, соответствующее отрезку О-б. Это значение называется остаточной индукцией.

Явление отставания, или запаздывания, изменений магнитной индукции от соответствующих изменений напряженности магнитного поля называется магнитным гистерезисом, а сохранение в ферромагнитном материале магнитного поля после прекращения протекания намагничивающего тока — остаточным магнетизмом.

При изменении направления намагничивающего тока можно полностью размагнитить ферромагнитное тело и довести магнитную индукцию в нем до нуля. Обратная напряженностьН_с, при которой индукция в ферромагнитном материале уменьшается до нуля, называется коэрцитивной силой. Кривую О-а, получающуюся при условии, что ферромагнитное вещество было предварительно размагничено, называют первоначальной кривой намагничивания. Кривую изменения индукции называют петлей гистерезиса.

Влияние ферромагнитных материалов на распределение магнитного поля. Если поместить в магнитное поле какое-либо тело из ферромагнитного материала, то магнитные силовые линии будут входить и выходить из него под прямым углом. В самом теле и около него будет иметь место сгущение силовых линий, т. е. индукция магнитного поля внутри тела и вблизи него возрастает. Если выполнить ферромагнитное тело в виде кольца, то во внутреннюю его полость магнитные силовые линии практически проникать не будут (рис. 33) и кольцо будет служить магнитным экраном, защищающим внутреннюю полость от влияния магнитного поля. На этом свойстве ферромагнитных материалов основано действие различных экранов, защищающих электроизмерительные приборы, электрические кабели и другие электротехнические устройства от вредного воздействия внешних магнитных полей.

studfiles.net

Быстрое изменение – магнитное поле

Быстрое изменение – магнитное поле

Cтраница 1

Быстрое изменение магнитного поля В наведет в листе сильное вчхревое поле с токами Фуко.  [1]

Гистерезисные петли при достаточно быстром изменении магнитного поля во времени называют динамическими.  [2]

Гистерезисные петли, при достаточно быстром изменении магнитного поля во времени, называют динамическими.  [3]

Гистерезисные петли, снятые при достаточно быстром изменении магнитного поля во времени, называют динамическими.  [4]

Отрицательную температуру у спиновых систем можно создать быстрым изменением магнитного поля, в котором магнитные моменты были ориентированы при положительной температуре преимущественно по магнитному полю.  [5]

Заметим, что гистерезисные петли, снятые при достаточно быстром изменении магнитного поля во времени, называют динамическими петлями гистерезиса.  [6]

Но самое важное заключается в том, что эти прыжки намагничивания могут вызвать потерю энергии. Прежде всего, когда стенка домена проскакивает наконец через препятствие, она очень быстро движется к следующему. Быстрое движение влечет за собой и быстрое изменение магнитного поля, которое в свою очередь создает в кристалле вихревые токи. Последние растрачивают энергию на нагревание металла. Другой эффект состоит в том, что, когда домен неожиданно изменяется, часть кристаллов из-за магнитострикции изменяет свои размеры. Каждый неожиданный сдвиг доменной стенки создает небольшую звуковую волну, которая тоже уносит энергию. Благодаря таким эффектам эта часть кривой намагничивания необратима: происходит потеря энергии. В этом и заключается причина гистерезисного эффекта, ибо движение скачками вперед – одно, а движение назад – уже другое и в оба конца затрачивается энергия.  [7]

Токи высокой частоты имеют свои особенности. Когда такой ток течет по проводнику, то внутри проводника возникают вихревые токи, обусловленные быстрыми изменениями магнитного поля.  [8]

При V / Y 1 энергия собственного магнитного поля пучка мала по сравнению с кинетической энергией электронов, ионизация газа происходит во всем объеме. В этом случае компенсированный по заряду пучок может распространяться в газе без сопровождения внешним магнитным полем. Если V / Y 1, то динамика распространения пучка полностью меняется. Энергия магнитного поля тока в рассматриваемом случае превосходит кинетическую энергию частиц пучка. Это, в частности, означает, что при получении таких пучков основная мощность источника расходуется на создание магнитного поля тока. Под действием собственного магнитного поля пучок становится пространственно неоднородным. Основным механизмом ионизации газа в этом случае является пробой на переднем фронте пучка в индукционном электрическом поле, возбуждаемом вследствие быстрого изменения магнитного поля тока. При этом основная доля теряемой энергии приходится на головную часть пучка, которая в процессе ионизации под действием нескомпенсированного заряда разваливается и теряется на стенках камеры. Транспортировка таких пучков оказывается эффективной только во внешнем достаточно сильном магнитном поле.  [9]

Необходимо упомянуть еще об одном следствии полевой теоремы. Пусть имеется виток, по которому течет ток, возникающий, например, от батареи Вольта. Внезапно связь проводника с источником тока разрывается. Теперь, конечно, никакого тока нет. Но в момент этого короткого разрыва имеет место сложный процесс, который опять-таки может быть предсказан теорией поля. Оно перестало существовать в момент, когда ток был прерван. Следовательно, из-за разрыва тока магнитное поле исчезло. Число силовых линий, проходящих через поверхность, окруженную цепью, очень быстро изменилось. Но такое быстрое изменение, как бы оно ни осуществлялось, должно вызвать индукционный ток. Что действительно имеет значение – так это изменение магнитного поля, возбуждающее индукционный ток, тем более сильный, чем значительнее изменение поля. Этот вывод является другой проверкой теории. Разрыв тока должен сопровождаться возникновением сильного кратковременного индукционного тока. Эксперимент снова подтверждает предсказание теории. Тот, кто когда-либо разрывал ток, должен был заметить, что при этом появляется искра. Эта искра указывает на огромную разность потенциалов, вызванную быстрым изменением магнитного поля.  [10]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Изменение – магнитная индукция – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Изменение – магнитная индукция

Cтраница 1

Изменение магнитной индукции в различных средах при одном и том же значении тока объясняется тем, что магнитное поле возбуждается не только током, проходящим по проводнику, но и внутримолекулярными токами вещества, окружающего проводник.  [2]

Скорость изменения магнитной индукции при увеличении напряженности поля В / Н носит название магнитной проницаемости среды или материала магнитной цепи. Для воздушного пространства эта величина постоянная, то есть магнитная индукция изменяется по прямой линии с изменением напряженности магнитного поля. В стальной детали магнитная индукция изменяется по кривой намагничивания, то есть в магнитном поле с увеличением его напряженности магнитная проницаемость от начального значения увеличивается, затем достигает максимального значения и только после этого переходит в стадию монотонного уменьшения.  [3]

Предел отношения изменения магнитной индукции к удвоенной амплитуде изменения напряженности магнитного поля в данной точке кривой намагничивания, деленный на магнитную постоянную.  [4]

Явление отставания изменений магнитной индукции от соответствующих изменений напряженности поля называется магнитным гистерезисом.  [6]

Явление отставания изменений магнитной индукции В от изменения напряженности поля Я называется магнитным гистерезисом. Частных циклов может быть сколь угодно много, и все они будут находиться внутри предельной петли гистерезиса.  [7]

Построить кривую изменения магнитной индукции в сердечнике транс – Фиг.  [8]

В момент изменения магнитной индукции сердечника в выходной обмотке иг появятся импульсы: в момент t1 – положительный импульс, в момент 4 – отрицательный. Их величина зависит от прямоугольности петли гистерезиса.  [9]

В момент изменения магнитной индукции сердечника в выходной обмотке wz появятся импульсы: в момент ( г – положительный импульс, в момент 4 – отрицательный. Их величина зависит от прямоугольности петли гистерезиса.  [10]

Кривая, изображающая изменение магнитной индукции, в этом случае не совпадает с кривой первоначального намагничивания, а пойдет несколько выше, и для одного и того же значения Н величины В при намагничивании и размагничивании будут различными.  [11]

Кривая, изображающая изменение магнитной индукции в этом случае, не совпадет с кривой первоначального намагничивания Оа, а пойдет несколько выше, и для одного и того же значения Я величины В при намагничивании и размагничивании будут различными.  [13]

В проведенных опытах изменение магнитной индукции инициирующего поля в диапазоне от 0 08 до 0 14 Т не приводит к заметному уменьшению или усилению отмеченного эффекта. Однако при магнитной индукции 0 03 – 0 05 Т эффект значительно меньше.  [14]

Так как скорость изменения магнитной индукции становится равной нулю, то согласно закону Ленца – уравнение ( 3 – 13) – падение напряжения на дросселе также становится равным нулю, при этом величина тока будет определяться сопротивлением цепи постоянному току R.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Изменение – магнитное поле – Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Изменение – магнитное поле

Cтраница 4

Очевидно, при изменении магнитного поля энтропия тела D может остаться постоянной только при условии одновременного изменения температуры этого тела. В самом деле, при постоянной энтропии степень результирующего беспорядка по [ 7 – Г ] должна остаться неизменной; между тем изменение интенсивности поля вызывает изменение степени беспорядка в расположении. Следовательно, необходимо, чтобы степень порядка в движении изменилась в противоположном направлении. Для этого должна измениться температура.  [46]

В этом случае анализируется изменение магнитного поля вдоль пластины. Однако, с нашей точки зрения, такая модель менее наглядна, а приводит к тем же результатам, что и предложенная.  [47]

Как мы знаем, изменение магнитного поля вокруг проводника создает в этом проводнике некоторую индуктированную эдс. Если в проводнике идет изменяющийся по величине ток, то магнитное поле вокруг него также изменяется и в проводнике индуктируется эдс.  [48]

Уравнение (7.12) и определяет изменение магнитного поля при движении газа.  [49]

Как видно, с изменением магнитного поля форма петли гистерезиса меняется.  [50]

Реактивное сопротивление трансформаторов регулируется изменением внутреннего магнитного поля, которое создается в дроссельных каналах электрическим током от внешнего источника. Данное устройство предназначено, в основном, для демпфирования ударных перегрузок и имеет невысокую надежность.  [52]

Магнитный метод основан на изменении магнитного поля над дефектом. Силовые линии в намагниченной детали, встречая трещину в металле, огибают дефект как препятствие, имеющее малую магнитную проницаемость, в результате чего в месте дефекта плотность магнитного поля возрастает. В качестве индикатора используют мелкие ферромагнитные частицы. Магнитный порошок изготовляют из сухого мелкоразмолотого железного сурика или из чистой железной окалины. Окалину измельчают и просеивают. Необходимым условием для выявления дефекта является перпендикулярное расположение дефекта к направлению магнитного поля, поэтому деталь проверяют в двух взаимно перпендикулярных направлениях. После снятия магнитного поля магнитный порошок стряхивают.  [53]

Магнитный метод основан на изменении магнитного поля, вызываемом присутствием на пути магнитных силовых линий немагнитного слоя, или слоя, обладающего меньшей, чем основной металл, магнитной проницаемостью.  [54]

ЭПР, записанной при изменении магнитного поля, в котором наблюдается ЯМР. Вследствие этой зависимости подобный эффект нельзя рассматривать как эффект Овер-хаузера [185]; он должен включать взаимодействие ядерных и электронных спинов преимущественно через дипольное взаимодействие.  [56]

При постоянстве функции, описывающей изменение магнитного поля в течение цикла, параметр магнитного шума зависит от объема образца и структурных свойств ферромагнетика, и эффект Баркгаузена может быть положен в основу преобразователя неразрушающего контроля для измерения толщины гальванических покрытий и содержания в них ферромагнетика.  [57]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru