Medan magnet seragam dan non-seragam: karakterisasi dan identifikasi

Salah satu konsep dasar yang digunakan dalam fisika, adalah medan magnet. Ini bekerja pada muatan listrik bergerak. Tanpa diketahui dan tidak dirasakan oleh manusia, namun kehadirannya dapat dideteksi oleh magnet atau besi. Hal ini juga cukup mudah untuk memahami bagaimana medan magnet disebut homogen dan heterogen.

Identifikasi dan deteksi metode medan magnet

Ketika kita dihadapkan dengan konsep medan magnet, kita memiliki pertanyaan tentang jenis medan magnet ini, seragam atau tidak seragam itu. Sebelum menjawab pertanyaan ini, perlu untuk menentukan persyaratan awal.

Medan magnet diasumsikan untuk mempertimbangkan jenis khusus dari bahan yang ada di dekat muatan listrik bergerak, terutama di dekat konduktor pembawa arus. Anda dapat menemukan dengan menggunakan magnet jarum atau besi pengajuan.

bidang homogen

Ini ditemukan di dalam magnet strip dan solenoid, ketika panjang jauh lebih besar daripada diameter. Dalam hal ini, aturan kontur medan magnet akan diarahkan berlawanan.

garis magnetik sejajar dan lurus, kekosongan antara mereka selalu sama, kekuatan pengaruh pada jarum magnet tidak berbeda di semua titik di besarnya dan arah.

bidang homogen

Dalam kasus garis medan magnet homogen akan membungkuk, kekosongan diantaranya berbeda dalam besarnya, kekuatan dampak pada jarum magnet bervariasi di berbagai titik dalam besarnya bidangnya dan arah. Juga, gaya yang bekerja pada strip ditempatkan di bidang magnet panah, bertindak di titik yang berbeda dengan yang berbeda dalam besar dan arah pasukan. Ini disebut medan homogen. Garis-garis medan yang melengkung seperti, frekuensi bervariasi dari titik ke titik.

Untuk mendeteksi jenis lapangan, mungkin dekat konduktor pembawa arus langsung, magnet strip dan solenoid.

Apa garis magnetik

Di tempat pertama ketika tugas harus menentukan medan magnet yang homogen atau tidak homogen, terbentuk, harus mengidentifikasi garis magnetik, bentuk yang menjadi jelas bagi karakteristik.

Untuk menggambarkan medan magnet mulai menggunakan jalur magnetik. Mereka adalah strip imajiner terletak di sepanjang jarum magnetik dan ditempatkan dalam medan magnet. Tahan garis magnetik adalah mungkin melalui setiap titik lapangan, itu akan menjadi arah dan selalu dekat.

arah

Keluar dari kutub utara magnet dan diteruskan ke selatan. Bagian dalam magnet semua ketat berlawanan. Garis tidak memiliki awal atau akhir, yang tertutup atau terisolasi tak terhingga hingga tak terbatas.

Di luar magnet garis yang paling padat dekat kutub. Dari ini menjadi jelas bahwa yang paling kuat mempengaruhi lapangan dekat kutub, dan jarak dari bawah itu melemahkan. Mengingat bahwa strip magnetik melengkung, arah gaya yang bekerja pada jarum magnetik, juga berubah.

Cara menggambar

Untuk memahami perbedaan antara medan magnet seragam heterogen, perlu belajar untuk menggambarkan menggunakan jalur magnetik.

Misalnya medan magnet terjadinya seragam harus dipertimbangkan dalam atas bernama disebut solenoid yang merupakan kumparan kawat silinder melalui mana saat ini diperbolehkan. Di dalamnya, medan magnet dapat dianggap homogen, asalkan panjangnya jauh lebih besar daripada diameter (kumparan medan luar akan menjadi non-seragam, garis magnetik akan ditempatkan serta band-pass magnet).

bidang seragam juga terletak di pusat strip magnet permanen. Di daerah terbatas di ruang adalah mungkin untuk mereproduksi dan medan magnet seragam, di mana gaya dampak pada panah magnet akan sama besarnya dan arah.

Untuk menggambarkan medan magnet, menggunakan contoh berikut. Jika garis akan berlokasi tegak lurus terhadap bidang menggambar dan diarahkan oleh yang melihatnya, mereka menggambarkan salib, jika yang melihatnya - poin. Seperti saat ini, masing-masing salib seperti ekor terlihat terbang dari mencari panah, dan titik - panah tajam, yang terbang ke kita.

Persyaratan "Draw seragam dan medan magnet non-seragam" dengan mudah dapat dilakukan. Cukup menarik garis-garis magnetik lapangan mengingat karakteristik (homogen dan homogen).

Namun, keberadaan bidang non-seragam sangat mempersulit tugas. Dalam perwujudan seperti itu, persiapan akibat fisik dengan menggunakan persamaan umum tidak mungkin.

perbedaan

Jawaban untuk pertanyaan tentang perbedaan antara medan magnet seragam heterogen, dengan mudah cukup untuk memberikan. Pertama dari semua itu tergantung pada garis medan magnet. Dalam kasus medan seragam jarak antara mereka akan sama, dan mereka merata ditempatkan, dengan kekuatan yang sama yang bekerja pada perangkat pada titik apapun. semua ketat untuk bidang non-seragam berlawanan. Baris merata terletak di tempat yang berbeda bertindak dengan kekuatan yang tidak sama pada perangkat.

Dalam prakteknya, sering terjadi bidang homogen, serta perlu diingat, karena bidang homogen dapat terjadi kecuali dalam objek, seperti magnet atau solenoid. pemantauan eksternal akan mencatat heterogenitas tersebut.

bidang deteksi

Menyadari bahwa medan magnet tidak seragam seragam tersebut dan, dan menentukan dibongkar mereka harus tahu cara apa yang Anda dapat mendeteksi mereka.

Yang paling sederhana untuk ini adalah percobaan yang dilakukan oleh Oersted. Ini terdiri dalam penggunaan jarum magnetik, yang membantu untuk menentukan adanya arus listrik. Setelah saat akan melakukan perjalanan melalui konduktor yang terletak dekat panah untuk bergerak, karena fakta bahwa ada medan magnet homogen dan homogen.

Interaksi dengan konduktor saat ini

Setiap konduktor arus tercatat diamati medan magnet, bertindak dengan kekuatan tertentu untuk selanjutnya. Tergantung pada arah arus, konduktor akan tertarik atau ditolak dari satu sama lain. Bidang yang timbul dari sumber yang berbeda dan akan dilipat untuk membentuk bidang dihasilkan tunggal.

Bagaimana dan apa

Contoh medan magnet homogen dan homogen diterapkan dalam tabung sinar katoda, yang gulungan yang saat ini dilewatkan. Untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan dari medan magnet diterapkan rak lugs dan perisai magnetik yang terbuat dari kain memiliki permeabilitas magnet yang kuat.

Pengaruh medan magnet homogen mampu mengubah jalannya fenomena ireversibel alam fisik dan kimia, sebagian besar proses heterogen. Munculnya difusi turbulen menyebabkan peningkatan beberapa kali lipat kecepatan pergerakan gas dari cairan ke permukaan dalam bentuk microbubbles. Pengaruh dehidrasi dan ion lokal partikel proses karena microcrystallization intensifikasi. Energi reaksi aliran media high mampu menghasilkan radikal bebas, oksigen singlet, peroksida dan senyawa nitrogen. Hal ini terjadi koagulasi, dan produk cair disebabkan oleh kerusakan erosi.

Selama hidrodinamik kavitasi besar nilai yang dihasilkan gelembung dan rongga mempersulit entrainment mereka cairan dari daerah tekanan rendah di zona tekanan yang lebih tinggi di mana gelembung runtuh dilakukan. Selama runtuhnya sejumlah kecil gelembung memiliki kadar udara rendah dan ada reaksi kimia yang kuat mirip dengan debit plasma. Kehadiran medan magnet non-seragam mengarah ke rongga ketidakstabilan, disintegrasi dan munculnya vortisitas skala kecil dan gelembung. Mengingat bahwa tekanan di pusat pusaran diturunkan, itu dikonversi dalam gelembung gas ukuran kecil.

Selama pengukuran induksi medan magnet seragam harus diingat bahwa tegangan Hall adalah sebanding dengan besarnya kekuatan lapangan rata dalam wilayah yang dibatasi oleh permukaan transduser.

Untuk fokus balok paraksial juga digunakan medan magnet non-seragam dibentuk oleh kumparan pendek kumparan multilayer, panjang yang sepadan dengan diameter daripadanya. Sebuah elektron jatuh di lapangan seperti itu, pasukan, mengubah arahnya. Elektronik dipengaruhi oleh kekuatan-kekuatan itu mendekati sumbu lensa, dengan pesawat yang memiliki lintasan melengkung. elektron bergerak melalui spiral segmen yang memotong sumbu lensa pada suatu titik tertentu.

peningkatan faktor spasial disebabkan oleh medan rassredotachivaniem spasial homogen di wilayah sistem heterogen, gerhana cair. Untuk mendapatkan populasi tingkat inversi metode pemisahan diterapkan bidang homogen dibuat magnet multiband. Bentuk tiang mirip dengan batang dalam osilator molekul quadrupole kapasitor menggunakan amonia.

Metode penggunaan

Metode deteksi cacat magnetik untuk urutan berdasarkan kekuatan traksi dari partikel magnetik bidang non-seragam yang muncul pada cacat. Dengan akumulasi bubuk seperti memastikan kehadiran cacat, ukuran dan posisi pada item dipindai.

Kerugian besar dari metode balok molekul dengan medan magnet kuat homogen dianggap efek belahan dada kecil. Ada sebuah metode yang sederhana dan tampaknya tidak masuk akal meningkatkan efek. Ini terdiri dalam penerapan cahaya medan magnet luar. Yang terakhir ini akan memungkinkan untuk meningkatkan penggunaan magnetometer presesi nuklir ke arah medan magnet non-seragam.

Keuntungan dari metode ini adalah kekuatan menyelesaikan tinggi, sehingga memungkinkan untuk memperbaiki medan magnet homogen sepadan dengan nilai magnetik pita lapisan partikel, dan kemungkinan menemukan kerusakan pada permukaan kompleks dan menutup bukaan.

Kerugiannya adalah kebutuhan informasi pengolahan sekunder dicatat hanya partikel medan magnet di sepanjang sabuk, kompleksitas dan melestarikan rekaman demagnetization dan diperlukan untuk mencegah pengaruh medan magnet eksternal.

Medan magnet seragam dan non-seragam yang cukup umum, meskipun fakta bahwa penghuni sederhana tak terlihat. Contoh medan magnet homogen dan tidak homogen dapat dideteksi dalam magnet bandpass dan solenoida. Dalam hal ini, mereka dapat dilihat dengan menggunakan jarum atau besi magnet sederhana pengajuan.