Elektr uzatish liniyalari magnit maydon

Magnit maydonlar, xuddi elektr kabi, kuch chiziqlari yordamida grafik tarzda ifodalanishi mumkin. Magnit maydon chizig'i yoki magnit maydon induksiya chizig'i - bu har bir nuqtadagi tangensi magnit maydon induksiya vektorining yo'nalishiga to'g'ri keladigan chiziq.

A)	b)	V)

Guruch. 1.2. To'g'ridan-to'g'ri oqim magnit maydon chiziqlari (a),

dumaloq oqim (b), solenoid (c)

Magnit elektr uzatish liniyalari xuddi elektr kabi, ular kesishmaydi. Ular shunday zichlik bilan chizilganki, ularga perpendikulyar bo'lgan birlik sirtini kesib o'tuvchi chiziqlar soni ma'lum bir joydagi magnit maydonning magnit induksiyasining kattaligiga teng (yoki mutanosib) bo'ladi.

Shaklda. 1.2, A To'g'ridan-to'g'ri oqimning maydon chiziqlari ko'rsatilgan, ular konsentrik doiralar bo'lib, ularning markazi joriy o'qda joylashgan va yo'nalish o'ng vint qoidasi bilan belgilanadi (o'tkazgichdagi oqim o'quvchi tomon yo'naltiriladi).

Magnit induksiya chiziqlari o'rganilayotgan sohada magnitlangan va o'zini kichik magnit ignalar kabi tutadigan temir parchalari yordamida "ochilishi" mumkin. Shaklda. 1.2, b dumaloq oqimning magnit maydon chiziqlari ko'rsatilgan. Solenoidning magnit maydoni rasmda ko'rsatilgan. 1.2, V.

Magnit maydon chiziqlari yopiq. Yopiq kuch chiziqlari bo'lgan maydonlar deyiladi girdobli maydonlar. Ko'rinib turibdiki, magnit maydon vorteks maydonidir. Bu magnit maydon va elektrostatik maydon o'rtasidagi sezilarli farq.

Elektrostatik maydonda kuch chiziqlari doimo ochiq: ular elektr zaryadlarida boshlanadi va tugaydi. Magnit kuch chiziqlarining boshi ham, oxiri ham yo'q. Bu tabiatda magnit zaryadlar yo'qligiga to'g'ri keladi.

1.4. Bio-Savart-Laplas qonuni

Fransuz fiziklari J. Biot va F. Savard 1820 yilda ingichka simlar orqali oqib oʻtuvchi toklar natijasida hosil boʻlgan magnit maydonlarni oʻrganishdi. turli shakllar. Laplas Biot va Savart tomonidan olingan eksperimental ma'lumotlarni tahlil qildi va Biot-Savart-Laplas qonuni deb nomlangan munosabatlarni o'rnatdi.

Ushbu qonunga ko'ra, har qanday oqimning magnit maydon induksiyasini oqimning alohida elementar bo'limlari tomonidan yaratilgan magnit maydon induksiyalarining vektor yig'indisi (superpozitsiyasi) sifatida hisoblash mumkin. Uzunlikdagi oqim elementi tomonidan yaratilgan maydonning magnit induksiyasi uchun Laplas quyidagi formulani oldi:

, (1.3)

vektor qayerda, modul uzunligiga teng o'tkazgich elementi va oqim yo'nalishi bo'yicha mos keladi (1.3-rasm); – elementdan aniqlangan nuqtagacha chizilgan radius vektor; – radius vektorining moduli.

Shunday qilib, oqim bilan dumaloq bobinning o'qi bo'yicha magnit maydon induksiyasi g'altakning markazidan o'qdagi nuqtagacha bo'lgan masofaning uchinchi kuchiga teskari mutanosib ravishda kamayadi. Bobin o'qidagi magnit induksiya vektori o'qga parallel. Uning yo'nalishini o'ng vint yordamida aniqlash mumkin: agar siz o'ng vintni bobinning o'qiga parallel ravishda yo'naltirsangiz va uni bobindagi oqim yo'nalishi bo'yicha aylantirsangiz, vintning tarjima harakati yo'nalishi yo'nalishni ko'rsatadi. magnit induksiya vektorining.

3.5 Magnit maydon chiziqlari

Magnit maydon, elektrostatik kabi, grafik shaklda - magnit maydon chiziqlari yordamida qulay tarzda ifodalanishi mumkin.

Magnit maydon chizig'i - har bir nuqtadagi tangensi magnit induksiya vektorining yo'nalishiga to'g'ri keladigan chiziq.

Magnit maydon chiziqlari ularning zichligi magnit induksiya kattaligiga mutanosib bo'ladigan tarzda chiziladi: ma'lum bir nuqtada magnit induksiya qanchalik katta bo'lsa, maydon chiziqlarining zichligi shunchalik katta bo'ladi.

Shunday qilib, magnit maydon chiziqlari elektrostatik maydon chiziqlariga o'xshaydi.

Biroq, ular ham o'ziga xos xususiyatlarga ega.

Oqim I bo'lgan to'g'ri o'tkazgich tomonidan yaratilgan magnit maydonni ko'rib chiqaylik.

Ushbu o'tkazgich chizilgan tekisligiga perpendikulyar bo'lsin.

Supero'tkazuvchilardan teng masofada joylashgan turli nuqtalarda induksiya kattalikda bir xil bo'ladi.

Vektor yo'nalishi IN rasmda ko'rsatilgan turli nuqtalarda.

Barcha nuqtalarda tangensi magnit induksiya vektorining yo‘nalishiga to‘g‘ri keladigan chiziq aylana hisoblanadi.

Binobarin, bu holda magnit maydon chiziqlari o'tkazgichni o'rab turgan doiralardir. Barcha elektr uzatish liniyalarining markazlari o'tkazgichda joylashgan.

Shunday qilib, magnit maydon chiziqlari yopiq (elektrostatik maydon chiziqlarini yopish mumkin emas, ular zaryadlardan boshlanadi va tugaydi).

Shuning uchun magnit maydon girdob(bu maydon chiziqlari yopilgan maydonlarning nomi).

Maydon chiziqlarining yopiqligi magnit maydonning yana bir, juda muhim xususiyatini anglatadi - tabiatda ma'lum bir qutbli magnit maydonning manbai bo'lishi mumkin bo'lgan (hech bo'lmaganda hali kashf etilmagan) magnit zaryadlar mavjud emas.

Shuning uchun magnitning alohida mavjud shimoliy yoki janubiy magnit qutbi yo'q.

Doimiy magnitni yarmini kesib tashlasangiz ham, har birida ikkala qutbli ikkita magnit olasiz.

3.6. Lorents kuchi

Magnit maydonda harakatlanayotgan zaryadga kuch ta'sir qilishi tajribada aniqlangan. Bu kuch odatda Lorents kuchi deb ataladi:

.

Lorentz kuch moduli

,

bu yerda a - vektorlar orasidagi burchak v Va B .

Lorents kuchining yo'nalishi vektorning yo'nalishiga bog'liq. Uni o'ng qo'l yoki chap qo'l qoidasi yordamida aniqlash mumkin. Ammo Lorentz kuchining yo'nalishi vektor yo'nalishiga to'g'ri kelishi shart emas!

Gap shundaki, Lorents kuchi vektor [ ko'paytmasi natijasiga teng. v , IN ] skalerga q. Agar zaryad ijobiy bo'lsa, unda F l vektorga parallel [ v , IN ]. Agar q< 0, то сила Лоренца противоположна направлению вектора [v , IN ] (rasmga qarang).

Agar zaryadlangan zarracha magnit maydon chiziqlariga parallel ravishda harakat qilsa, u holda tezlik va magnit induksiya vektorlari orasidagi burchak a nolga teng bo'ladi. Demak, Lorents kuchi bunday zaryadga ta'sir qilmaydi (sin 0 = 0, F l = 0).

Agar zaryad magnit maydon chiziqlariga perpendikulyar harakat qilsa, u holda tezlik va magnit induksiya vektorlari orasidagi burchak a 90 0 ga teng. Bunday holda, Lorentz kuchi maksimal mumkin bo'lgan qiymatga ega: F l = q v B.

Lorents kuchi har doim zaryad tezligiga perpendikulyar. Bu shuni anglatadiki, Lorents kuchi harakat tezligining kattaligini o'zgartira olmaydi, lekin uning yo'nalishini o'zgartiradi.

Shuning uchun bir xil magnit maydonda magnit maydonga uning kuch chiziqlariga perpendikulyar uchayotgan zaryad aylana bo'ylab harakatlanadi.

Agar zaryadga faqat Lorents kuchi ta'sir etsa, u holda zaryadning harakati Nyutonning ikkinchi qonuniga asoslangan quyidagi tenglamaga bo'ysunadi: ma = F l.

Lorents kuchi tezlikka perpendikulyar bo'lganligi sababli, zaryadlangan zarrachaning tezlashishi markazga yo'naltirilgan (normal): (bu erda R– zaryadlangan zarracha traektoriyasining egrilik radiusi).

MAGNETIK MAYDON. FLUGA BOSHQARISH ASOSLARI

Biz Yerning magnit maydonida yashaymiz. Magnit maydonning namoyon bo'lishi shundaki, magnit kompasning ignasi doimo shimolga ishora qiladi. qutblar orasiga magnit kompasning ignasini qo'yish orqali ham xuddi shunday natijaga erishish mumkin doimiy magnit(34-rasm).

34-rasm - magnit ignaning magnit qutblari yaqinidagi yo'nalishi

Odatda magnitning qutblaridan biri (janubiy) harf bilan belgilanadi S, boshqa - (shimoliy) - harf N. 34-rasmda magnit ignaning ikkita holati ko'rsatilgan. Har bir holatda o'q va magnitning qarama-qarshi qutblari bir-birini tortadi. Shuning uchun kompas ignasini o'z joyidan ko'chirishimiz bilan uning yo'nalishi o'zgardi 1 joylashtirish 2 . Magnitga tortish va o'qning burilishiga sabab magnit maydondir. O'qning yuqoriga va o'ngga harakatlanishi kosmosning turli nuqtalarida magnit maydonning yo'nalishi o'zgarishsiz qolmasligini ko'rsatadi.

35-rasmda varaq ustiga quyilgan magnit kukun bilan tajriba natijasi ko'rsatilgan qalin qog'oz, bu magnitning qutblari ustida joylashgan. Kukun zarralari chiziqlar hosil qilishini ko'rish mumkin.

Magnit maydonga kirgan chang zarralari magnitlangan bo'ladi. Har bir zarracha shimoliy va janubiy qutbga ega. Yaqin atrofda joylashgan chang zarralari nafaqat magnit maydonda aylanadi, balki bir-biriga yopishib, chiziqlar bo'ylab joylashadi. Bu chiziqlar odatda magnit maydon chiziqlari deb ataladi.

35-rasm Magnit qutblari ustida joylashgan qog'oz varag'ida magnit kukun zarrachalarining joylashishi

Magnit ignani bunday chiziq yaqiniga qo'yish orqali siz igna tangensial joylashganligini sezasiz. Raqamlarda 1 , 2 , 3 35-rasmda magnit ignaning mos keladigan nuqtalarda yo'nalishi ko'rsatilgan. Qutblar yaqinida magnit kukunning zichligi varaqning boshqa nuqtalariga qaraganda kattaroqdir. Bu shuni anglatadiki, u erda magnit maydonning kattaligi maksimal qiymatga ega. Shunday qilib, har bir nuqtadagi magnit maydon magnit maydonni va uning yo'nalishini tavsiflovchi miqdorning qiymati bilan aniqlanadi. Bunday miqdorlar odatda vektorlar deb ataladi.

Po'lat qismini magnitning qutblari orasiga joylashtiramiz (36-rasm). Qismdagi elektr uzatish liniyalarining yo'nalishi o'qlar bilan ko'rsatilgan. Qismda magnit maydon chiziqlari ham paydo bo'ladi, faqat ular havoga qaraganda ancha ko'p bo'ladi.

36-rasm Oddiy shakldagi qismni magnitlash

Gap shundaki temir qismi domenlar deb ataladigan mikromagnitlardan tashkil topgan temirni o'z ichiga oladi. Bir qismga magnitlanish maydonini qo'llash ular o'zlarini ushbu maydon yo'nalishi bo'yicha yo'naltirishni boshlashlariga va uni ko'p marta kuchaytirishlariga olib keladi. Ko'rinib turibdiki, qismdagi maydon chiziqlari bir-biriga parallel, magnit maydon doimiy. Bir xil zichlikda chizilgan kuchning to'g'ri parallel chiziqlari bilan tavsiflangan magnit maydon bir xil deyiladi.

10.2 Magnit kattaliklar

Magnit maydonni tavsiflovchi eng muhim jismoniy miqdor magnit induksiya vektori bo'lib, u odatda belgilanadi. IN. Har bir jismoniy miqdor uchun uning o'lchamini ko'rsatish odatiy holdir. Shunday qilib, oqim birligi Amper (A), magnit induksiya birligi Tesla (T). Magnitlangan qismlarda magnit induktsiya odatda 0,1 dan 2,0 Tesla oralig'ida joylashgan.

Yagona magnit maydonga joylashtirilgan magnit igna aylanadi. Uni o'z o'qi atrofida aylantiruvchi kuch momenti magnit induksiyaga proportsionaldir. Magnit induktsiya materialning magnitlanish darajasini ham tavsiflaydi. 34, 35-rasmlarda ko'rsatilgan kuch chiziqlari havo va materialda (qismlarda) magnit induksiyaning o'zgarishini tavsiflaydi.

Magnit induksiya kosmosning har bir nuqtasida magnit maydonni aniqlaydi. Ba'zi sirtdagi magnit maydonni tavsiflash uchun (masalan, tekislikda ko'ndalang kesim tafsilotlar), magnit oqim deb ataladigan va belgilanadigan boshqa jismoniy miqdor ishlatiladi Φ.

Bir tekis magnitlangan qism (36-rasm) magnit induksiya qiymati bilan xarakterlansin. IN, qismning tasavvurlar maydoni teng S, keyin magnit oqim quyidagi formula bilan aniqlanadi:

Magnit oqimining birligi Weber (Vb).

Keling, bir misolni ko'rib chiqaylik. Qismdagi magnit induktsiya 0,2 T, tasavvurlar maydoni 0,01 m 2. Keyin magnit oqim 0,002 Vb ni tashkil qiladi.

Uzun silindrsimon temir tayoqni bir xil magnit maydonga joylashtiramiz. Rodning simmetriya o'qi kuch chiziqlari yo'nalishiga to'g'ri kelsin. Keyin novda deyarli hamma joyda bir xil magnitlangan bo'ladi. Roddagi magnit induksiya havoga qaraganda ancha katta bo'ladi. Materialdagi magnit induksiya nisbati B m havodagi magnit induksiyaga ichida magnit o'tkazuvchanlik deb ataladi:

m=B m / B in. (10.2)

Magnit o'tkazuvchanlik o'lchovsiz kattalikdir. Uchun turli brendlar po'lat magnit o'tkazuvchanligi 200 dan 5000 gacha.

Magnit induktsiya materialning xususiyatlariga bog'liq, bu esa uni qiyinlashtiradi texnik hisob-kitoblar magnit jarayonlar. Shuning uchun, materialning magnit xususiyatlariga bog'liq bo'lmagan yordamchi miqdor kiritildi. U magnit maydon kuchi vektori deb ataladi va belgilanadi H. Magnit maydon kuchining birligi Amper/metr (A/m). Qismlarning buzilmaydigan magnit sinovlari paytida magnit maydon kuchi 100 dan 100 000 A / m gacha o'zgarib turadi.

Magnit induksiya o'rtasida ichida va magnit maydon kuchi N havoda oddiy munosabatlar mavjud:

V in =m 0 H, (10.3)

Qayerda m 0 = 4p 10 –7 Genri/metr - magnit doimiy.

Materialdagi magnit maydon kuchi va magnit induktsiya o'zaro bog'liqlik bilan bog'liq:

B=mm 0 H (10,4)

Magnit maydon kuchi N - vektor. Ushbu vektorning tarkibiy qismlarini qism yuzasida aniqlash uchun fluxgate testi kerak bo'lganda. Ushbu komponentlarni 37-rasm yordamida aniqlash mumkin.Bu erda qismning yuzasi tekislik sifatida olinadi xy, eksa z bu tekislikka perpendikulyar.

1.4-rasmda vektorning tepasidan H tekislikka perpendikulyar tushiriladi x,y. Koordinatalar boshidan perpendikulyar va tekislikning kesishish nuqtasiga vektor chiziladi. H  bu vektor magnit maydon kuchining tangensial komponenti deb ataladi. H . Vektor tepasidan perpendikulyarlarni tushirish H o'qda x Va y, proyeksiyalarni aniqlaymiz Hx Va H y vektor H. Proyeksiya H eksa boshiga z magnit maydon kuchining normal komponenti deb ataladi Hn . Magnit sinov paytida magnit maydon kuchining tangensial va normal komponentlari ko'pincha o'lchanadi.

37-rasm Magnit maydon kuchining vektori va uning qism yuzasiga proyeksiyasi

10.3 Magnitlanish egri chizig'i va histerezis halqasi

Dastlab demagnetizatsiyalangan ferromagnit materialning magnit induktsiyasining tashqi magnit maydon kuchini bosqichma-bosqich oshishi bilan o'zgarishini ko'rib chiqaylik. Ushbu bog'liqlikni aks ettiruvchi grafik 38-rasmda ko'rsatilgan va dastlabki magnitlanish egri chizig'i deb ataladi. Zaif magnit maydonlar hududida bu egri chiziqning qiyaligi nisbatan kichik bo'lib, keyin u o'sishni boshlaydi va maksimal qiymatga etadi. Hali bilan katta qiymatlar magnit maydon kuchi, nishab kamayadi, shunda magnit induksiyaning o'zgarishi maydonning ortishi bilan ahamiyatsiz bo'ladi - magnit to'yinganlik sodir bo'ladi, bu kattalik bilan tavsiflanadi. B S. 39-rasmda magnit o'tkazuvchanlikning magnit maydon kuchiga bog'liqligi ko'rsatilgan. Bu bog'liqlik ikki qiymat bilan tavsiflanadi: boshlang'ich m n va maksimal m m magnit o'tkazuvchanligi. Kuchli magnit maydonlar hududida o'tkazuvchanlik maydon ortishi bilan kamayadi. Tashqi magnit maydonning yanada oshishi bilan namunaning magnitlanishi deyarli o'zgarmaydi va magnit induksiya faqat tashqi maydon tufayli ortadi. .

38-rasm Dastlabki magnitlanish egri chizig'i

39-rasm O'tkazuvchanlikning magnit maydon kuchiga bog'liqligi

Magnit induksiyaning to'yinganligi B S asosan bog'liq kimyoviy tarkibi konstruktiv va elektr po'latlari uchun material 1,6-2,1 T. Magnit o'tkazuvchanlik nafaqat kimyoviy tarkibga, balki termal va mexanik ishlov berishga ham bog'liq.

.

40-rasm Limit (1) va qisman (2) histerezis halqalari

Majburiy kuchning kattaligiga qarab, magnit materiallar yumshoq magnit materiallarga bo'linadi (H c< 5 000 А/м) и магнитотвердые (H c >5000 A/m).

Yumshoq magnit materiallar to'yinganlikka erishish uchun nisbatan past maydonlarni talab qiladi. Qattiq magnit materiallar magnitlanishi va qayta magnitlanishi qiyin.

Ko'pgina strukturaviy po'latlar yumshoq magnit materiallardir. Elektr po'lat va maxsus qotishmalar uchun majburlash kuchi 1-100 A / m, konstruktiv po'latlar uchun - 5000 A / m dan oshmaydi. Doimiy magnit qo'shimchalar qattiq magnit materiallardan foydalanadi.

Magnitlanishning teskari o'zgarishi paytida material yana to'yingan bo'ladi, ammo induksiya qiymati boshqa belgiga ega (- B S), salbiy magnit maydon kuchiga mos keladi. Keyinchalik magnit maydon kuchining musbat qiymatlarga ko'tarilishi bilan induksiya halqaning ko'tarilgan novdasi deb ataladigan boshqa egri chiziq bo'ylab o'zgaradi. Ikkala shox ham: tushuvchi va ko'tariluvchi, magnit histerezisning chegara halqasi deb ataladigan yopiq egri chiziq hosil qiladi. Cheklangan pastadir nosimmetrik shaklga ega va magnit induksiyaning maksimal qiymatiga mos keladi. B S. Kichikroq chegaralarda magnit maydon kuchining nosimmetrik o'zgarishi bilan induksiya yangi pastadir bo'ylab o'zgaradi. Bu halqa butunlay chegaraviy halqa ichida joylashgan va simmetrik qisman halqa deyiladi (40-rasm).

Fluxgate boshqaruvida cheklovchi magnit histerezis halqasining parametrlari muhim rol o'ynaydi. Qoldiq induksiya va majburlash kuchining yuqori qiymatlarida, qismning materialini to'yingangacha oldindan magnitlash va keyin maydon manbasini o'chirish orqali nazoratni amalga oshirish mumkin. Qismning magnitlanishi nuqsonlarni aniqlash uchun etarli bo'ladi.

Shu bilan birga, histerezis hodisasi magnit holatni nazorat qilish zarurligiga olib keladi. Demagnetizatsiya bo'lmasa, qismning materiali induksiyaga mos keladigan holatda bo'lishi mumkin - B r. Keyin, musbat polaritning magnit maydonini yoqish, masalan, teng Hc, biz hatto qismni magnitsizlantirishimiz mumkin, garchi biz uni magnitlashimiz kerak.

Muhim Bundan tashqari, magnit o'tkazuvchanlikka ega. Ko'proq μ , qismni magnitlash uchun magnit maydon kuchining kerakli qiymati qanchalik past bo'lsa. Shunung uchun texnik xususiyatlar magnitlash moslamasi mos kelishi kerak magnit parametrlari nazorat obyekti.

10.4 Qusur tarqalishining magnit maydoni

Buzuq qismning magnit maydoni o'ziga xos xususiyatlarga ega. Tor tirqishli magnitlangan po'lat halqani (qismini) olaylik. Bu bo'shliqni qismdagi nuqson deb hisoblash mumkin. Agar siz uzukni magnit kukunga sepilgan qog'oz varag'i bilan yopib qo'ysangiz, 35-rasmda ko'rsatilgan rasmga o'xshash rasmni ko'rishingiz mumkin. Qog'oz varag'i halqadan tashqarida joylashgan va bu vaqtda kukun zarralari ma'lum chiziqlar bo'ylab bir qatorda joylashgan. Shunday qilib, magnit maydon chiziqlari qisman qismdan tashqariga o'tib, nuqson atrofida oqadi. Magnit maydonning bu qismi nuqsonning oqish maydoni deb ataladi.

41-rasmda magnit maydon chiziqlariga perpendikulyar joylashgan qismdagi uzun yoriq va nuqson yaqinidagi maydon chiziqlari namunasi ko'rsatilgan.

41-rasm Yuzaki yoriq atrofidagi kuch chiziqlari oqimi

Ko'rinib turibdiki, magnit maydon chiziqlari qismning ichida va tashqarisida yoriq atrofida oqadi. Er osti nuqsoni bilan magnit maydonning paydo bo'lishini magnitlangan qismning kesimi ko'rsatilgan 42-rasm yordamida tushuntirish mumkin. Magnit induksion kuch chiziqlari kesmaning uchta qismidan biriga tegishli: nuqson ustida, nuqson zonasida va nuqson ostida. Magnit induksiya va tasavvurlar maydonining mahsuloti magnit oqimni aniqlaydi. Ushbu bo'limlardagi umumiy magnit oqimning tarkibiy qismlari sifatida belgilanadi P 1,.., Magnit oqimning bir qismi F 2, bo'limdan yuqorida va pastda oqadi S 2. Shuning uchun, bo'limlarda magnit oqimlari S 1 Va S 3 nuqsonsiz qismdan kattaroq bo'ladi. Xuddi shu narsani magnit induksiya haqida ham aytish mumkin. Boshqa muhim xususiyat magnit induksion kuch chiziqlari ularning nuqsondan yuqorida va pastda egriligidir. Natijada, maydon chiziqlarining bir qismi qismni tark etib, nuqsonning magnit tarqalish maydonini yaratadi.

3 .

42-rasm Er osti nuqsonining tarqalish maydoni

Oqish magnit maydonini oqish oqimi deb ataladigan qismdan chiqib ketadigan magnit oqim bilan aniqlash mumkin. Magnit oqimi Magnit oqimi qanchalik katta bo'lsa, tarqalish shunchalik katta bo'ladi PH 2 kesmada S 2. Ko'ndalang kesim maydoni S 2 burchakning kosinusiga proporsional , 42-rasmda ko'rsatilgan.  = 90° da bu maydon nolga teng,  da =0° eng muhimi.

Shunday qilib, nuqsonlarni aniqlash uchun qismning tekshirish zonasidagi magnit induksiya chiziqlari shubhali nuqson tekisligiga perpendikulyar bo'lishi kerak.

Magnit oqimning nuqsonli qismning kesimi bo'ylab taqsimlanishi to'siqli kanaldagi suv oqimining taqsimlanishiga o'xshaydi. To'liq suv ostida bo'lgan to'siq zonasidagi to'lqin balandligi qanchalik katta bo'lsa, to'siqning tepasi suv yuzasiga qanchalik yaqin bo'lsa. Xuddi shunday, qismdagi er osti nuqsonini aniqlash osonroq bo'ladi, uning paydo bo'lish chuqurligi qanchalik kichik bo'lsa.

10.5 Kamchiliklarni aniqlash

Kamchiliklarni aniqlash uchun nuqsonning tarqalish maydonining xususiyatlarini aniqlash imkonini beruvchi qurilma talab qilinadi. Ushbu magnit maydon uning tarkibiy qismlari bilan aniqlanishi mumkin N x, N y, N z.

Shu bilan birga, adashgan dalalar nafaqat nuqson, balki boshqa omillar bilan ham yuzaga kelishi mumkin: metallning strukturaviy bir xilligi, kesmaning keskin o'zgarishi (batafsil ravishda). murakkab shakl), ishlov berish, ta'sirlar, sirt pürüzlülüğü va boshqalar. Shuning uchun, hatto bitta proyeksiyaning bog'liqligini tahlil qilish (masalan, H z) fazoviy koordinatadan ( x yoki y) qiyin vazifa bo'lishi mumkin.

Qusur yaqinidagi magnit maydonni ko'rib chiqamiz (43-rasm). Bu erda silliq qirralar bilan ideallashtirilgan cheksiz uzun yoriq ko'rsatilgan. U eksa bo'ylab cho'zilgan y, bu rasmda biz tomon yo'naltirilgan. 1, 2, 3, 4 raqamlari yoriqga chap tomondan yaqinlashganda magnit maydon kuch vektorining kattaligi va yo'nalishi qanday o'zgarishini ko'rsatadi.

43-rasm Nosozlik yaqinidagi magnit maydon

Magnit maydon qismning yuzasidan ma'lum masofada o'lchanadi. O'lchovlar olinadigan traektoriya nuqta chiziq bilan ko'rsatilgan. Yoriqning o'ng tomonidagi vektorlarning kattaliklari va yo'nalishlari xuddi shunday tarzda tuzilishi mumkin (yoki rasmning simmetriyasidan foydalaning). Tarqalgan maydonning o'ng tomonidagi rasm vektorning fazoviy holatiga misoldir H va uning ikki komponenti Hx Va H z . Proyeksiyaga bog'liqlik grafiklari Hx Va H z maydonlarni koordinatadan sochish x quyida ko'rsatilgan.

H x ning ekstremumini yoki H z ning nolini qidirib, nuqsonni topish mumkindek tuyuladi. Ammo yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, adashgan dalalar nafaqat nuqsonlardan, balki metallning strukturaviy notekisligidan, mexanik ta'sirlar izlaridan va boshqalardan ham hosil bo'ladi.

41-rasmdagiga o'xshash oddiy qismda (44-rasm) adashgan maydonlar hosil bo'lishining soddalashtirilgan rasmini va proyeksiyaga bog'liqlik grafiklarini ko'rib chiqaylik. H z , H x koordinatadan x(nuqson eksa bo'ylab cho'zilgan y).

Bog'liqlik grafiklariga ko'ra Hx Va H z dan x Kamchilikni aniqlash juda qiyin, chunki ekstremal qiymatlar Hx Va H z nosozlik ustidan va bir xilliklarga mutanosibdir.

Nosozlik joyida ekanligi aniqlanganda yechim topildi maksimal tezlik ba'zi koordinatalarning magnit maydon kuchidagi o'zgarishlar (qiyalik) boshqa maksimallardan kattaroqdir.

44-rasmda grafikning maksimal qiyaligi ko'rsatilgan Hz(x) nuqtalar orasida x 1 Va x 2(ya'ni nuqson joylashgan hududda) boshqa joylarga qaraganda ancha katta.

Shunday qilib, qurilma maydon kuchining proektsiyasini emas, balki uning o'zgarishining "stavkasini" o'lchashi kerak, ya'ni. qism yuzasidan ikkita qo'shni nuqtadagi proektsiyalar farqining ushbu nuqtalar orasidagi masofaga nisbati:

(10.5)

Qayerda H z (x 1), H z (x 2)- vektor proyeksiya qiymatlari H eksa boshiga z nuqtalarda x 1 , x 2(nuqsonning chap va o'ng tomonida), Gz(x) odatda magnit maydon kuchi gradienti deb ataladi.

Giyohvandlik Gz(x) 44-rasmda ko'rsatilgan. Masofa Dx = x 2 – x 1 vektorning proyeksiyalari o'lchanadigan nuqtalar orasida H eksa boshiga z, nuqsonning tarqalish maydonining o'lchamini hisobga olgan holda tanlanadi.

44-rasmdan ko'rinib turibdiki va bu amaliyotga to'g'ri keladi, nuqson ustidagi gradientning qiymati uning qismi metallining bir xilligidan yuqori bo'lgan qiymatidan sezilarli darajada kattaroqdir. Bu gradient chegara qiymatidan oshib ketganda nuqsonni ishonchli tarzda qayd etish imkonini beradi (44-rasm).

Tanlash talab qilinadigan qiymat chegara, nazorat xatolarini minimal qiymatlarga kamaytirish mumkin.

44-rasm Qusurning magnit maydon chiziqlari va qism metallidagi bir jinslilik.

10.6 Fluxgate usuli

Flyuksgeyt usuli magnitlangan mahsulotdagi nuqson natijasida hosil bo'lgan magnit maydon kuchining gradientini fluxgate moslamasi bilan o'lchashga va o'lchash natijasini chegara bilan solishtirishga asoslangan.

Boshqariladigan qismdan tashqarida uni magnitlash uchun yaratilgan ma'lum bir magnit maydon mavjud. Defekt detektori - gradiometrdan foydalanish nuqsondan kelib chiqqan signalning kosmosda asta-sekin o'zgarib turadigan magnit maydon kuchining ancha katta komponenti fonida izolyatsiya qilinishini ta'minlaydi.

Fluxgate nuqson detektori qismning yuzasida magnit maydon kuchining normal komponentining gradient komponentiga javob beradigan transduserdan foydalanadi. Kamchiliklarni aniqlovchi transduserda maxsus yumshoq magnit qotishmasidan tayyorlangan ikkita parallel rod mavjud. Sinov paytida novdalar qismning yuzasiga perpendikulyar, ya'ni. magnit maydon kuchining normal komponentiga parallel. Rodlar bir xil o'rashlarga ega, ular orqali o'zgaruvchan tok o'tadi. Ushbu o'rashlar ketma-ket ulanadi. O'zgaruvchan tok rodlarda magnit maydon kuchining o'zgaruvchan komponentlarini hosil qiladi. Ushbu komponentlar kattaligi va yo'nalishi bo'yicha mos keladi. Bundan tashqari, har bir novda joylashgan joyda qismning magnit maydon kuchining doimiy komponenti mavjud. Kattalik Dx, (10.5) formulaga kiritilgan, novdalar o'qlari orasidagi masofaga teng bo'lib, transduserning asosi deb ataladi. Konverterning chiqish kuchlanishi sarg'ishlardagi o'zgaruvchan kuchlanishdagi farq bilan aniqlanadi.

Keling, nuqson detektorini o'zgartirgichni nuqsonsiz qism maydoniga joylashtiramiz, bu erda nuqtalarda magnit maydon kuchining qiymatlari. x 1; x 2(10.5-formulaga qarang) bir xil. Bu magnit maydon kuch gradienti nolga teng ekanligini anglatadi. Keyin magnit maydon kuchining bir xil doimiy va o'zgaruvchan komponentlari har bir konvertor novdasiga ta'sir qiladi. Ushbu komponentlar rodlarni teng ravishda qayta magnitlanadi, shuning uchun o'rashdagi kuchlanishlar bir-biriga teng bo'ladi. Chiqish signalini aniqlaydigan kuchlanish farqi nolga teng. Shunday qilib, nuqson detektori transduser, agar gradient bo'lmasa, magnit maydonga javob bermaydi.

Agar magnit maydon kuchi gradienti nolga teng bo'lmasa, u holda novdalar bir xil o'zgaruvchan magnit maydonda bo'ladi, lekin doimiy komponentlar boshqacha bo'ladi. Har bir novda magnit induksiya holatidan o'rashning o'zgaruvchan oqimi bilan qayta magnitlanadi - S.da ga + S.da Qonunga ko'ra elektromagnit induksiya o'rashdagi kuchlanish faqat magnit induksiya o'zgarganda paydo bo'lishi mumkin. Shuning uchun tebranish davri o'zgaruvchan tok novda to'yinganligi va shuning uchun o'rashdagi kuchlanish nolga teng bo'lgan vaqt oralig'iga va to'yinganlik bo'lmagan vaqt oralig'iga bo'linishi mumkin va shuning uchun kuchlanish noldan farq qiladi. Ikkala novda to'yinganlik darajasiga qadar magnitlanmagan vaqtlarda, o'rashlarda teng kuchlanish paydo bo'ladi. Bu vaqtda chiqish signali nolga teng. Agar ikkala novda bir vaqtning o'zida to'yingan bo'lsa, sariqlarda kuchlanish bo'lmasa, xuddi shunday bo'ladi. Chiqish kuchlanishi bir yadro to'yingan holatda, ikkinchisi esa to'yinmagan holatda bo'lganda paydo bo'ladi.

Magnit maydon kuchining doimiy va o'zgaruvchan tarkibiy qismlarining bir vaqtning o'zida ta'siri har bir yadroning bitta to'yingan holatda bo'lishiga olib keladi. uzoq vaqt boshqasiga qaraganda. Uzunroq to'yinganlik magnit maydon kuchining doimiy va o'zgaruvchan komponentlarini qo'shishga to'g'ri keladi va qisqaroq to'yinganlik ayirishga mos keladi. Magnit induksiya + qiymatlariga mos keladigan vaqt oraliqlari orasidagi farq S.da Va - S.da, doimiy magnit maydonning kuchiga bog'liq. Magnit induksiya + bo'lgan holatni ko'rib chiqing S.da ikkita transduser rodda. Nuqtalarda magnit maydon kuchining notekis qiymatlari x 1 Va x 2 novdalarning magnit to'yinganligi intervallarining turli muddatlariga mos keladi. Ushbu magnit maydon kuchlari orasidagi farq qanchalik katta bo'lsa, vaqt oralig'i shunchalik farq qiladi. Bir novda to'yingan, ikkinchisi to'yinmagan bo'lgan davrlarda, a chiqish kuchlanishi konvertor Bu kuchlanish magnit maydon kuchining gradientiga bog'liq.

1. Magnit maydonning, shuningdek, elektr maydonining xususiyatlarini tavsiflash ko'pincha ushbu maydonning maydon chiziqlari deb ataladigan narsalarni hisobga olgan holda sezilarli darajada osonlashadi. Ta'rifga ko'ra, magnit kuch chiziqlari har bir maydon nuqtasidagi tangens yo'nalishi bir xil nuqtadagi maydon kuchining yo'nalishiga to'g'ri keladigan chiziqlardir. Ushbu chiziqlarning differensial tenglamasi aniq (10.3) tenglamaga ega bo'ladi]

Magnit maydon chiziqlari, elektr chiziqlari kabi, odatda shunday chiziladiki, maydonning istalgan qismida ularga perpendikulyar bo'lgan bitta sirt maydonini kesib o'tadigan chiziqlar soni, agar iloji bo'lsa, bu maydon kuchiga mutanosib bo'ladi. maydon; ammo, biz quyida ko'rib turganimizdek, bu talab har doim ham amalga oshirilmaydi.

2 (3.6) tenglama asosida

§ 10-bandda biz quyidagi xulosaga keldik: kuchning elektr chiziqlari faqat elektr zaryadlari joylashgan maydonning nuqtalarida boshlanishi yoki tugashi mumkin. Gauss teoremasini (17 magnit vektor oqimiga) qo'llagan holda, (47.1) tenglamaga asoslanib, hosil bo'ladi.

Shunday qilib, elektr vektorining oqimidan farqli o'laroq, magnit vektorning o'zboshimchalik bilan yopiq sirt orqali oqimi har doim nolga teng. Bu pozitsiya elektr zaryadlariga o'xshash magnit zaryadlar mavjud emasligining matematik ifodasidir: magnit maydon magnit zaryadlar bilan emas, balki elektr zaryadlarining harakati (ya'ni, oqimlar) bilan qo'zg'atiladi. Ushbu pozitsiyaga asoslanib va ​​(53.2) tenglamani (3.6) tenglama bilan taqqoslash natijasida magnit maydon chiziqlari maydonning biron bir nuqtasida boshlanmasligi ham, tugamasligi ham mumkin emasligini § 10-da keltirilgan mulohazalar bilan tekshirish oson.

3. Bu holatdan, odatda, magnit kuch chiziqlari, elektr chiziqlaridan farqli o'laroq, yopiq chiziqlar bo'lishi yoki cheksizlikdan cheksizlikka o'tishi kerak degan xulosaga keladi.

Darhaqiqat, bu ikkala holat ham mumkin. § 42-banddagi 25-masalani yechish natijalariga ko'ra, cheksiz to'g'ri chiziqli oqim sohasidagi kuch chiziqlari oqim o'qi ustidagi markazga ega bo'lgan oqimga perpendikulyar doiralardir. Boshqa tomondan (26-masalaga qarang), oqim o'qi ustida yotgan barcha nuqtalarda aylana oqim maydonidagi magnit vektorning yo'nalishi ushbu o'qning yo'nalishiga to'g'ri keladi. Shunday qilib, aylana oqimining o'qi cheksizlikdan cheksizgacha bo'lgan kuch chizig'iga to'g'ri keladi; rasmda ko'rsatilgan. 53, dumaloq oqimning meridional tekislik (ya'ni, tekislik) bilan kesmasi.

oqim tekisligiga perpendikulyar va uning markazidan o'tuvchi), bu oqimning kuch chiziqlari kesilgan chiziqlar bilan ko'rsatilgan.

Biroq, har doim ham e'tibor berilmaydigan uchinchi holat ham mumkin, ya'ni: kuch chizig'i na boshi, na oxiri bo'lishi va ayni paytda yopilmasligi va cheksizlikdan cheksizlikka o'tmasligi mumkin. Bu holat, agar kuch chizig'i ma'lum bir sirtni to'ldirsa va bundan tashqari, matematik atama yordamida uni hamma joyda zich qilib to'ldirsa sodir bo'ladi. Buni tushuntirishning eng oson yo'li aniq bir misoldir.

4. Ikki oqim maydonini ko'rib chiqing - aylana tekis oqim va oqim o'qi bo'ylab harakatlanadigan cheksiz to'g'ri chiziqli oqim (54-rasm). Agar faqat bitta oqim bo'lsa, unda bu oqimning maydon chiziqlari meridional tekisliklarda yotadi va oldingi rasmda ko'rsatilgan ko'rinishga ega bo'ladi. Keling, rasmda ko'rsatilgan ushbu chiziqlardan birini ko'rib chiqaylik. 54-chiziq chiziq. Meridional tekislikni o'q atrofida aylantirish orqali olinishi mumkin bo'lgan unga o'xshash barcha chiziqlar yig'indisi ma'lum bir halqa yoki torusning sirtini hosil qiladi (55-rasm).

To'g'ri chiziqli oqimning maydon chiziqlari konsentrik doiralardir. Shuning uchun, har bir nuqtada sirt bu sirtga tegib turadi; shuning uchun hosil bo'lgan maydon kuchining vektori ham unga tangens. Bu shuni anglatadiki, sirtning bir nuqtasidan o'tadigan har bir maydon chizig'i barcha nuqtalari bilan shu sirtda yotishi kerak. Bu chiziq, shubhasiz, spiral chiziq bo'ladi

torusning yuzasi bu spiralning yo'nalishi oqim kuchlarining nisbati va sirtning holati va shakliga bog'liq bo'ladi. umuman olganda, chiziq davom etar ekan, uning yangi burilishlari oldingi burilishlar orasida yotadi. Chiziqning cheksiz davomi bilan u o'tgan har qanday nuqtaga xohlagancha yaqinlashadi, lekin hech qachon unga qaytib kelmaydi. Va bu shuni anglatadiki, yopilmagan holda, bu chiziq hamma joyda torus yuzasini zich qilib to'ldiradi.

5. Ochiq kuch chiziqlarining mavjudligini qat'iy isbotlash uchun torus yuzasiga ortogonal egri chiziqli koordinatalarni y (meridional tekislikning azimuti) va (cho'qqisi joylashgan meridional tekislikdagi qutb burchagi) kiritamiz. bu tekislikning halqa o'qi bilan kesishishi - 54-rasm).

Torus yuzasida maydon kuchi faqat bitta burchak funktsiyasi bo'lib, vektor bu burchakning ortishi (yoki kamayishi) yo'nalishiga, vektor esa burchakning ortishi (yoki kamayishi) yo'nalishiga qaratilgan. Berilgan sirt nuqtasining torusning markaziy chizig'idan masofasi, uning masofasi bo'lsin vertikal o'q joriy Siz osongina ko'rib turganingizdek, yotadigan chiziq uzunligi elementi formula bilan ifodalanadi

Shunga ko'ra differensial tenglama kuch chiziqlari [qarang. yuzasida (53.1)] tenglama shaklini oladi

Ularning hozirgi kuchli tomonlari va integratsiyalashuviga mutanosib ekanligini hisobga olib, biz qo'lga kiritamiz

ga bog'liq bo'lmagan burchakning qandaydir funksiyasi mavjud.

Chiziq yopilishi, ya'ni boshlang'ich nuqtasiga qaytishi uchun torus atrofidagi chiziqning ma'lum bir butun aylanish soni vertikal o'q atrofidagi aylanishlarning butun soniga mos kelishi kerak. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, shunday ikkita butun sonni topish mumkin bo'lishi kerakki, burchakning ortishi burchakning ortishiga to'g'ri keladi.

Keling, integral nimani anglatishini hisobga olamiz davriy funktsiya davr bilan burchak Ma'lumki, integral

davriy funktsiya umumiy holatda davriy funktsiya va chiziqli funktsiya yig'indisidir. Ma'nosi,

Bu erda K - bu doimiy funktsiya, shuning uchun.

Buni oldingi tenglamaga kiritib, biz torus yuzasida maydon chiziqlarining yopiqligi shartini olamiz.

Bu erda K - bog'liq bo'lmagan miqdor. Shubhasiz, bu shartni qondiruvchi to'piqlarning ikkita butun sonini faqat miqdor - K ratsional son (butun yoki kasr) bo'lsa topish mumkin; bu faqat joriy kuchlar orasidagi ma'lum munosabat uchun sodir bo'ladi, umuman olganda, K irratsional miqdor bo'ladi va shuning uchun ko'rib chiqilayotgan torus yuzasida kuch chiziqlari ochiq bo'ladi. Biroq, bu holatda ham, u ba'zi bir butun sondan kerakli darajada kam farq qilishi uchun har doim butun sonni tanlash mumkin, bu shuni anglatadiki, ochiq kuch chizig'i, etarli miqdordagi aylanishlardan so'ng, kerakli darajada yaqinlashadi maydonning bir marta o'tgan har qanday nuqtasi. Shunga o'xshash tarzda shuni ko'rsatish mumkinki, bu chiziq etarli miqdordagi inqiloblardan so'ng istalgan darajaga yaqinlashadi. berilgan nuqta sirt va bu, ta'rifga ko'ra, bu sirtni hamma joyda zich qilib to'ldirishini anglatadi.

6. Hamma joyda ma'lum bir sirtni zich to'ldiruvchi ochiq magnit maydon chiziqlarining mavjudligi, shubhasiz, bu chiziqlar yordamida maydonning aniq grafik tasvirini imkonsiz qiladi. Xususan, ularga perpendikulyar bo'lgan birlik maydonini kesib o'tuvchi chiziqlar soni ushbu sohadagi maydon kuchiga mutanosib bo'lishi talabini har doim ham qondirish mumkin emas. Shunday qilib, masalan, yuqorida ko'rib chiqilgan holatda, xuddi shu ochiq chiziq halqaning sirtini cheksiz ko'p marta kesib o'tgan har qanday cheklangan maydonni kesib o'tadi.

Biroq, ehtiyotkorlik bilan, kuch chiziqlari tushunchasidan foydalanish, taxminiy bo'lsa-da, hali ham qulay va vizual tarzda magnit maydonning tavsifi.

7. (47.5) tenglamaga ko'ra, magnit maydon kuchi vektorining oqimlarni qoplamaydigan egri chiziq bo'ylab sirkulyatsiyasi nolga teng, oqimlarni qoplaydigan egri chiziq bo'ylab sirkulyatsiya esa kuchliliklarning yig'indisiga ko'paytiriladi. qoplangan oqimlar (tegishli belgilar bilan olingan). Maydon chizig'i bo'ylab vektorning aylanishi nolga teng bo'lishi mumkin emas (maydon chizig'i va vektor uzunligi elementining parallelligi tufayli qiymat sezilarli darajada ijobiy). Binobarin, har bir yopiq magnit maydon chizig'i oqim o'tkazuvchi o'tkazgichlardan kamida bittasini qoplashi kerak. Bundan tashqari, ba'zi sirtlarni zich to'ldiruvchi ochiq kuch chiziqlari (agar ular cheksizlikdan cheksizgacha bo'lmasa) oqimlarni ham o'rashi kerak Darhaqiqat, bunday chiziqning deyarli yopiq burilish ustidagi vektor integrali asosan ijobiydir. Shuning uchun, yopiq kontur bo'ylab sirkulyatsiya uni yopuvchi o'zboshimchalik bilan kichik segmentni qo'shish orqali bu burilishdan olingan. Binobarin, bu kontaktlarning zanglashiga tok kirib borishi kerak.

Keling, magnit maydon nima ekanligini birgalikda tushunamiz. Axir, ko'p odamlar butun umri davomida bu sohada yashaydilar va hatto bu haqda o'ylamaydilar. Uni tuzatish vaqti keldi!

Magnit maydon

Magnit maydon – maxsus turdagi masala. U o'z magnit momentiga (doimiy magnit) ega bo'lgan harakatlanuvchi elektr zaryadlari va jismlarga ta'sir qilishda o'zini namoyon qiladi.

Muhim: magnit maydon statsionar zaryadlarga ta'sir qilmaydi! Harakatlanish natijasida magnit maydon ham hosil bo'ladi elektr zaryadlari, yoki vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadi elektr maydoni, yoki atomlardagi elektronlarning magnit momentlari. Ya'ni, oqim o'tadigan har qanday sim ham magnitga aylanadi!

O'zining magnit maydoniga ega bo'lgan tana.

Magnitning shimoliy va janubiy qutblari bor. "Shimoliy" va "janub" belgilari faqat qulaylik uchun berilgan (masalan, elektr energiyasida "ortiqcha" va "minus").

Magnit maydon bilan ifodalanadi magnit elektr uzatish liniyalari. Quvvat chiziqlari uzluksiz va yopiq bo'lib, ularning yo'nalishi doimo maydon kuchlarining ta'sir yo'nalishiga to'g'ri keladi. Agar doimiy magnit atrofida metall talaşlar sochilgan bo'lsa, metall zarralari shimoliy qutbdan chiqib, janubiy qutbga kiradigan magnit maydon chiziqlarining aniq rasmini ko'rsatadi. Magnit maydonning grafik xarakteristikasi - kuch chiziqlari.

Magnit maydonning xususiyatlari

Magnit maydonning asosiy xususiyatlari quyidagilardir magnit induksiya, magnit oqimi Va magnit o'tkazuvchanligi. Ammo keling, hamma narsa haqida tartibda gaplashaylik.

Darhol ta'kidlaymizki, barcha o'lchov birliklari tizimda berilgan SI.

Magnit induktsiya B – magnit maydonning asosiy kuch xarakteristikasi bo'lgan vektor fizik miqdori. Harf bilan belgilanadi B . Magnit induksiyaning o'lchov birligi - Tesla (T).

Magnit induksiya zaryadga ta'sir qiladigan kuchni aniqlash orqali maydon qanchalik kuchli ekanligini ko'rsatadi. Bu kuch chaqirdi Lorents kuchi.

Bu yerga q - zaryadlash, v - magnit maydondagi tezligi; B - induksiya, F - maydon zaryadga ta'sir qiladigan Lorents kuchi.

F- kontaktlarning zanglashiga olib keladigan maydoni va induksiya vektori va oqim o'tadigan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tekisligi o'rtasidagi kosinus bo'yicha magnit induksiya mahsulotiga teng jismoniy miqdor. Magnit oqim magnit maydonning skalyar xarakteristikasidir.

Aytishimiz mumkinki, magnit oqim birlik maydoniga kiradigan magnit induksiya chiziqlari sonini tavsiflaydi. Magnit oqimi o'lchanadi Weberach (Vb).

Magnit o'tkazuvchanlik- koeffitsientni aniqlash magnit xususiyatlari muhit. Maydonning magnit induksiyasi bog'liq bo'lgan parametrlardan biri magnit o'tkazuvchanlikdir.

Sayyoramiz bir necha milliard yil davomida ulkan magnit bo'lib kelgan. Yer magnit maydonining induksiyasi koordinatalarga qarab o‘zgaradi. Ekvatorda u Tesla ning minus beshinchi kuchiga taxminan 3,1 marta 10 ga teng. Bundan tashqari, maydonning qiymati va yo'nalishi qo'shni hududlardan sezilarli darajada farq qiladigan magnit anomaliyalar mavjud. Sayyoradagi eng katta magnit anomaliyalardan ba'zilari - Kursk Va Braziliya magnit anomaliyalari.

Yer magnit maydonining kelib chiqishi hali ham olimlar uchun sir bo'lib qolmoqda. Maydonning manbai Yerning suyuq metall yadrosi ekanligi taxmin qilinadi. Yadro harakatlanmoqda, ya'ni eritilgan temir-nikel qotishmasi harakatlanmoqda va zaryadlangan zarralar harakati elektr toki, magnit maydon hosil qiladi. Muammo shundaki, bu nazariya ( geodinamo) dala qanday barqaror saqlanishini tushuntirmaydi.

Yer ulkan magnit dipoldir. Magnit qutblar geografik qutblarga to'g'ri kelmaydi, garchi ular yaqin joylashgan bo'lsa ham. Bundan tashqari, Yerning magnit qutblari harakatlanadi. Ularning ko'chishi 1885 yildan beri qayd etilgan. Misol uchun, so'nggi yuz yil ichida Janubiy yarim shardagi magnit qutb deyarli 900 kilometrga siljigan va hozir Janubiy okeanda joylashgan. Arktika yarim sharining qutbi Shimoliy Muz okeani orqali Sharqiy Sibir magnit anomaliyasiga qarab harakatlanmoqda (2004 yil ma'lumotlariga ko'ra) yiliga 60 kilometrni tashkil etdi. Endi qutblar harakatining tezlashishi kuzatilmoqda - o'rtacha tezlik yiliga 3 kilometrga oshib bormoqda.

Biz uchun Yer magnit maydonining ahamiyati nimada? Avvalo, Yerning magnit maydoni sayyorani kosmik nurlardan himoya qiladi va quyosh shamoli. Chuqur fazodan zaryadlangan zarralar to'g'ridan-to'g'ri erga tushmaydi, balki ulkan magnit tomonidan burilib, uning kuch chiziqlari bo'ylab harakatlanadi. Shunday qilib, barcha tirik mavjudotlar zararli nurlanishdan himoyalangan.

Yer tarixi davomida bir qancha voqealar sodir bo'lgan. inversiyalar(smenalar) magnit qutblar. Qutb inversiyasi- bu ular o'rnini almashtirganda. Oxirgi marta bu hodisa taxminan 800 ming yil oldin sodir bo'lgan va Yer tarixida jami 400 dan ortiq geomagnit inversiya bo'lgan, ba'zi olimlar, magnit qutblar harakatining kuzatilgan tezlashishini hisobga olgan holda, keyingi qutb inversiyasini kutish kerak, deb hisoblashadi. keyingi ikki ming yil ichida.

Yaxshiyamki, bizning asrimizda qutb o'zgarishi hali kutilmaydi. Bu magnit maydonning asosiy xususiyatlari va xususiyatlarini hisobga olgan holda, siz yoqimli narsalar haqida o'ylashingiz va Yerning yaxshi eski doimiy maydonida hayotdan zavqlanishingiz mumkinligini anglatadi. Va buni amalga oshirishingiz uchun bizning mualliflarimiz bor, ularga ba'zi ta'lim muammolarini ishonch bilan ishonib topshirishingiz mumkin! va boshqa ish turlarini havola orqali buyurtma qilishingiz mumkin.