Et af de grundlæggende begreber, der anvendes i fysik,er magnetfeltet. Det virker på bevægelige elektriske ladninger. Det er umærkeligt og føles ikke af en person, men dets tilstedeværelse kan detekteres ved hjælp af en magnet eller jern. Det er også let nok at forstå, hvilket magnetfelt der kaldes ensartet og ikke-ensartet.
Når vi støder på begrebet magnetfelt,Vi har et spørgsmål om, hvilken slags magnetfelt det er, homogent eller inhomogent. Inden man besvarer et sådant spørgsmål, bør man give nogle indledende definitioner af termer.
Magnetfeltet antages at blive betragtet som en særlig slagsmaterie, der findes nær bevægelige elektriske ladninger, især nær ledere med strøm. Det kan detekteres ved hjælp af en magnetisk nål eller jernfilter.
Det forekommer inde i en stripmagnet og i en solenoid, når dens længde er meget større end dens diameter. I dette tilfælde, ifølge tommelfingerreglen, vil magnetfeltets konturer blive rettet mod uret.
De magnetiske linjer er parallelle og lige, tomrummet mellem dem er altid det samme, påvirkningskraften på magnetnålen adskiller sig ikke på alle punkter i dens størrelse og retning.
I tilfælde af et inhomogent felt, de magnetiske linjervil blive bøjet, tomrummet imellem dem adskiller sig i størrelse, virkningskraften på magnetnålen adskiller sig på forskellige punkter i marken i størrelse og retning. Også den kraft, der virker på pilen placeret i stribemagnetens felt, virker på forskellige punkter med forskellige kræfter i størrelse og retning. Dette kaldes et ikke-ensartet felt. Linjerne i et sådant felt er buede, frekvensen ændres fra punkt til punkt.
Det er muligt at detektere denne type felt nær en lige leder med strøm, en stripmagnet og en solenoid.
Først og fremmest, når en opgave opstår, skal dufor at bestemme hvilket magnetfelt, homogent eller inhomogent, der dannes, skal du lære om de magnetiske linjer, i hvilken form feltets karakteristika bliver tydelig.
For at skildre magnetfeltet, stålbrug magnetiske linjer. De er imaginære striber langs en magnetisk nål og placeret i et magnetfelt. Det er muligt at trække en magnetisk linje gennem et hvilket som helst punkt i feltet, den vil have en retning og altid tæt.
Kommer ud af magnetens nordpol ogmod syd. Fra selve magneten er det modsatte tilfældet. Linjerne selv har ikke en begyndelse eller en ende, de er lukkede eller går fra uendelig til uendelig.
Uden for magneten er linjerne placeretså tæt som muligt nær polerne. Fra dette bliver det klart, at markens stærkeste indflydelse er nær polerne, og med afstand fra bunden svækkes den. I betragtning af at magnetstriberne er buede, ændres også retningen af den kraft, der virker på magnetnålen.
For at forstå, hvordan homogene magnetfelter adskiller sig fra inhomogene, skal du lære at skildre dem ved hjælp af magnetiske linjer.
Overvej ovenstående eksempeludseendet af et ensartet magnetfelt i den såkaldte solenoid, som er en cylindrisk trådspole, gennem hvilken strøm ledes. Inde i det kan magnetfeltet betragtes som ensartet, forudsat at længden er meget større end diameteren (uden for spolen vil feltet være inhomogent, de magnetiske linjer vil være placeret på samme måde som i en stripmagnet).
Det ensartede felt er også placeret i midtenpermanent stripmagnet. I ethvert begrænset område i rummet er det muligt at reproducere et homogent magnetfelt, hvor virkningskræfterne på den magnetiserede nål vil være de samme i størrelse og retning.
Brug til at skildre et magnetfeltnæste eksempel. Hvis linjerne er placeret vinkelret på tegningsplanet og er rettet fra seeren, er de afbildet med kryds, hvis de er på seeren - med prikker. Som med strømmen er hvert kryds som en synlig hale på en pil, der flyver fra betragteren, og et punkt er skarpere end en pil, der flyver mod os.
Kravet "Tegn et ensartet og ikke-ensartet magnetfelt" er også let at opfylde. Du skal blot tegne disse magnetiske linjer under hensyntagen til feltets egenskaber (ensartethed og ikke-ensartethed).
Eksistensen af inhomogene felter komplicerer imidlertid problemet. I dette tilfælde er det usandsynligt at opnå noget fysisk resultat ved hjælp af den generelle ligning.
Svaret på spørgsmålet om, hvor ensartetmagnetfelter fra inhomogene, let nok til at give. Dette afhænger primært af de magnetiske linjer. I tilfælde af et ensartet felt vil afstanden mellem dem være den samme, og de vil være jævnt fordelt med den samme kraft, der virker på enhederne til enhver tid. For inhomogene felter er det modsatte tilfældet. Linjerne er ujævnt placeret, forskellige steder virker de med en ulig kraft på enhederne.
I praksis er det ret almindeligtet inhomogent felt, som også skal huskes, da homogene felter kun kan forekomme inde i et objekt, såsom en magnet eller solenoid. Eksterne observationer vil dog registrere heterogenitet.
Efter at have forstået, hvad homogene og inhomogene magnetfelter er, og efter at have analyseret deres definitioner, bør du finde ud af, hvordan du kan opdage dem.
Den nemmeste oplevelse for dette erudført af Oersted. Den består i at bruge en magnetisk nål, som hjælper med at bestemme eksistensen af en elektrisk strøm. Så snart strømmen bevæger sig langs lederen, vil pilen ved siden af den begynde at bevæge sig på grund af det faktum, at der er homogene og inhomogene magnetfelter.
Hver leder med strøm har sin egenet magnetfelt, der virker med en bestemt kraft på den nærmeste. Afhængigt af strømens retning vil lederne tiltrække eller afvise hinanden. Felter, der stammer fra forskellige kilder, tilføjes og danner et enkelt resulterende felt.
Eksempler på ensartet og ikke-ensartet magnetiskfelterne, der anvendes i katodestråleenheder, er skabt af spoler, der bærer strøm. For at opnå den krævede form af magnetfeltet anvendes hyldespidser og magnetiske skjolde lavet af materialer med stærk magnetisk permeabilitet.
Indflydelsen af inhomogene magnetfelter kanændre forløbet for irreversible fænomener af fysisk-kemisk karakter, hovedsagelig en heterogen proces. Udseendet af turbulent diffusion fører til en stigning med flere størrelsesordener i hastigheden af gasbevægelse fra enhver væske til overfladen i form af mikrobobler. Virkningen af lokal dehydrering af ioner og partikler skyldes intensivering af mikrokrystallisationsprocessen. I flydende medier er højenergireaktioner i stand til at skabe frie radikaler, atomært ilt, peroxider og nitrogenholdige forbindelser. Koagulation opstår, og erosive nedbrydningsprodukter ender i væsken.
Under hydrodynamisk kavitation, en storstørrelsen af de nye bobler og huler komplicerer deres indfangning af væsken fra området med reduceret tryk til området med højere tryk, hvor boblerne kollapser. Under sammenbruddet af en lille boble er der et lavt luftindhold, og der opstår en stærk kemisk reaktion svarende til en plasmaudledning. Tilstedeværelsen af inhomogene magnetfelter fører til ustabilitet i hulrum, deres opløsning og fremkomsten af små hvirvler og bobler. I betragtning af at trykket i midten af en sådan hvirvel sænkes, omdanner det gasbobler af ubetydelig størrelse.
Under måling af induktion i en ikke-uniformmagnetfelt, skal det huskes, at Hall-spændingen er proportional med gennemsnitsværdien af feltinduktionen inden for det område, der er afgrænset af overfladen af transduceren.
At fokusere de paraxiale bjælker ogsåbruge inhomogene magnetfelter dannet af korte spoler, som er flerlagssolenoider, hvis længde svarer til deres diameter. En elektron, der kommer ind i et sådant felt, påvirkes af kræfter, der ændrer retning. En elektron under indflydelse af en sådan kraft nærmer sig linsens akse, mens det plan, hvor dens bane er placeret, er buet. Elektronen bevæger sig langs et spiralsegment, der skærer linseaksen på et givet punkt.
Den rumlige forstærkningsfaktor er forårsaget afrumlig spredning af inhomogene felter i et heterogent systems område skyllet ned med væske. For at opnå niveaupopulationinversion ved separationsmetoden anvendes inhomogene felter genereret af en multibandmagnet. Stolernes form svarer til stængerne i kvadrupolkondensatoren til en molekylær ammoniakgenerator.
Metode til magnetisk ordre til detektering af fejler baseret på fremdriften af magnetiske partikler af kræfterne i inhomogene felter, der vises over defekterne. Akkumuleringen af et sådant pulver bruges til at finde ud af tilstedeværelsen af en defekt, dens størrelse og position på den del, der kontrolleres.
En væsentlig ulempe ved metoden med molekylær stråle medbrugen af stærke inhomogene magnetfelter betragtes som en lille opdelingseffekt. Der er en enkel og tilsyneladende usandsynlig metode til at øge denne effekt. Den består i brugen af et let eksternt magnetfelt. Sidstnævnte vil gøre det muligt at øge anvendelsesområdet for nukleare præcisionsmagnetometre mod inhomogene magnetfelter.
Fordelen ved denne metode er den højeopløsning, som gør det muligt at registrere inhomogene magnetfelter, der svarer til størrelsen på partiklerne i båndets magnetiske lag, samt muligheden for at finde skader på komplekse overflader og i tætte åbninger.
Ulemperne er behovet for sekundærinformationsbehandling, kun partikler af magnetfelter langs båndet registreres, kompleksiteten af demagnetisering og konservering af båndet, og det er nødvendigt at forhindre indflydelse af eksterne magnetfelter.
Homogent og ikke-ensartet magnetfeltfindes ganske ofte på trods af at de er usynlige for den almindelige mand på gaden. Eksempler på ensartede og ikke-ensartede magnetfelter findes i stripmagneter og solenoider. På samme tid kan de bemærkes ved hjælp af den enkleste magnetiske nål eller jernfilter.
