Fizikte kullanılan temel kavramlardan biri,manyetik bir alandır. Hareketli elektrik yüklerini harekete geçirir. Bir kişi tarafından fark edilmeden ve hissedilmeyen, ancak, bir mıknatıs veya demir kullanılarak varlığı tespit edilebilir. Aynı zamanda hangi manyetik alanın homojen ve homojen olmadığını anlamak da kolaydır.
Manyetik alan kavramı ile karşılaştığımızda,Ne tür bir manyetik alan olduğu, homojen veya homojen olup olmadığı ile ilgili bir sorumuz var. Böyle bir soruyu cevaplamadan önce, terimlerin ilk tanımları verilmelidir.
Manyetik alanın özel bir tür olduğu düşünülüyorHareket halindeki elektrik yüklerinin yakınında, özellikle akımlı iletkenlerin yanında bulunan madde. Manyetik bir iğne veya demir dolgu kullanarak tespit edebilirsiniz.
Uzunluğunun çaptan çok daha büyük olması durumunda şerit mıknatısın içinde ve solenoidin içinde meydana gelir. Bu durumda, matkap kuralına göre, manyetik alan konturları saat yönünün tersine yönlendirilir.
Manyetik çizgiler paralel ve düzdür, aralarındaki boşluk her zaman aynıdır, manyetik iğne üzerindeki etki kuvveti, her noktada büyüklük ve yön bakımından farklı değildir.
Homojen olmayan bir alan olması durumunda, manyetik çizgilerbozulur, aralarındaki boşluk büyüklükte değişir, manyetik ok üzerine etkiyen kuvvet alandaki farklı noktalarda büyüklük ve yönde farklılık gösterir. Ayrıca, şerit mıknatısın alanına yerleştirilen ok üzerine etki eden kuvvet, modül ve doğrultuda farklı kuvvetlerle çeşitli noktalarda etki eder. Buna heterojen bir alan denir. Böyle bir alanın çizgileri eğridir, frekans noktadan noktaya değişir.
Bu tür bir alanı, akımı olan bir doğrudan iletken, bir şerit mıknatısı ve bir solenoid yakınında tespit etmek mümkündür.
Her şeyden önce, bir görev ortaya çıktığında,homojen veya homojen olmayan hangi manyetik alanın oluşturulduğunu belirlemek için, kişi alan karakteristiklerini anlamayı mümkün kılan manyetik hatlar hakkında bilgi edinilmelidir.
Manyetik alanı betimlemek, çelikmanyetik çizgiler kullanın. Manyetik iğne boyunca yer alan ve manyetik alana yerleştirilmiş hayali çizgilerdir. Alandaki herhangi bir noktadan manyetik bir çizgi çekmek mümkündür, bir yönü olacaktır ve daima kapanacaktır.
Mıknatısın kuzey kutbundan çıkın vegüneye gidiyor. Mıknatısın içinde her şey tam tersi. Satırların kendileri bir başlangıcı veya bir sonu yoktur, kapalıdır veya sonsuzluktan sonsuzluğa geçer.
Mıknatıs dışında, çizgilerPolonyalıların yakınında. Bundan, alanın kutuplara yakın etkisinin en belirgin olduğu ve tabandan uzaklaştıkça zayıfladığı anlaşılmaktadır. Manyetik şeritlerin kavisli olduğu göz önüne alındığında, manyetik oka etki eden kuvvetin yönü de değişmektedir.
Homojen manyetik alanların homojen olmayan alanlardan ne kadar farklı olduğunu anlamak için, manyetik hatları kullanarak nasıl çizileceğini öğrenmek gerekir.
Yukarıdaki örneği düşünün.Solenoid denilen, içinden akımın uygulandığı silindirik bir tel bobin olan düzgün bir manyetik alanın ortaya çıkması. İçinde uzunluğun çaptan çok daha büyük olması şartıyla manyetik alan homojen olarak kabul edilebilir (bobinin dışında, alan homojen olmayacak, manyetik çizgiler bir şerit mıknatısla aynı şekilde yerleştirilecektir).
Merkezde ayrıca homojen bir alan bulunur.kalıcı şerit mıknatısı. Uzayda herhangi bir sınırlı bölgede, mıknatıslanmış ok üzerinde etkiyen kuvvetlerin modül ve doğrultuda aynı olacağı tek biçimli bir manyetik alanın çoğaltılması mümkündür.
Manyetik bir alanı göstermek için,aşağıdaki örnek. Çizgiler, çizim düzlemine dikse ve seyirciden uzağa yönlendirilirse, seyircide varsa, noktalar ile çaprazlar çizilir. Akımdaki gibi, her bir haç görünen oktan uçan görünür kuyruk birimi gibidir ve nokta bize doğru uçan oktan daha keskindir.
Ayrıca, “Düzgün ve homojen olmayan bir manyetik alan hayal edin” gereksinimi kolayca uygulanabilir. Alanın özelliklerini (homojenlik ve heterojenlik) dikkate alarak bu manyetik çizgileri çizin.
Bununla birlikte, homojen olmayan alanların varlığı görevi büyük ölçüde karmaşıklaştırmaktadır. Bu düzenlemede, genel denklemi kullanarak herhangi bir fiziksel sonuç elde etmek olası değildir.
Ne kadar homojen olduğu sorusunun cevabıhomojen olmayan manyetik alanlar vermek için yeterince kolay. Bu öncelikle manyetik çizgilere bağlıdır. Homojen bir alan söz konusu olduğunda, aralarındaki mesafe aynı olacaktır ve herhangi bir noktada enstrümanlar üzerinde aynı kuvvetle hareket ederek eşit aralıklarla yerleştirilecektir. Heterojen alanlar için bunun tersi geçerlidir. Çizgiler düzensiz bir şekilde yerleştirilmiş, farklı yerlerde cihazlar üzerinde eşit olmayan bir kuvvetle hareket ediyorlar.
Uygulamada, oldukça yaygınhomojen alanlar sadece bir mıknatıs veya solenoid gibi bir nesnenin içinde bulunabileceğinden, hatırlanması gereken homojen olmayan bir alan. Dış gözlemler heterojenliği kaydedecektir.
Homojen ve homojen olmayan manyetik alanların ne olduğunu anladıktan ve tanımlarını analiz ettikten sonra, bunları nasıl tespit edeceğinizi öğrenmelisiniz.
Yapılacak en kolay şey deneyimdirOersted tarafından yapıldı. Bir elektrik akımının varlığını belirlemeye yardımcı olan manyetik bir iğnenin kullanılmasından oluşur. Akım iletken boyunca hareket eder etmez, üniform ve homojen olmayan manyetik alanların olması nedeniyle yakındaki bir ok hareket edecektir.
Akıma sahip her iletken kendien yakın olana belirli bir kuvvetle etki eden manyetik alan. Akımın yönüne bağlı olarak, iletkenler birbirlerinden çekilecek veya itilecektir. Çeşitli kaynaklardan kaynaklanan alanlar toplanacak ve sonuçta ortaya çıkan tek bir alan oluşturacaktır.
Homojen ve homojen olmayan manyetik örneklerElektron ışını cihazlarında kullanılan alanlar akımı geçen bobinler tarafından oluşturulur. Manyetik alanın gerekli şeklini elde etmek için, güçlü manyetik geçirgenliğe sahip malzemelerden yapılmış raf uçları ve manyetik ekranlar kullanılır.
Homojen olmayan manyetik alanların etkisibaşta heterojen bir süreç olmak üzere fiziko-kimyasal yapıdaki geri dönüşümsüz olayların seyrini değiştirmek. Türbülanslı difüzyonun ortaya çıkması, herhangi bir sıvıdan yüzeye mikro kabarcıklar şeklinde gaz hareketinin hızının birkaç derecesinde bir artışa yol açar. İyonların ve partiküllerin lokal dehidrasyonunun etkisi, mikrokristalizasyon işleminin yoğunlaşmasından kaynaklanmaktadır. Akan ortamlarda, yüksek enerjili reaksiyonlar serbest radikaller, atomik oksijen, peroksitler ve azot bileşikleri oluşturabilir. Pıhtılaşma oluşur ve sıvıda erozyon yıkımından kaynaklanan ürünler ortaya çıkar.
Hidrodinamik kavitasyon sırasında, büyükortaya çıkan kabarcıkların ve oyukların büyüklüğü, düşük basınç bölgesinden kabarcıkların çöktüğü yüksek basınç bölgesine kadar sıvı girişini zorlaştırır. Küçük bir baloncuğun çökmesi sırasında, hava içeriği düşüktür ve plazma boşalmasına benzer güçlü bir kimyasal reaksiyon oluşur. Homojen olmayan manyetik alanların varlığı, mağaraların kararsızlığına, çürümelerine ve küçük ölçekli girdapların ve kabarcıkların ortaya çıkmasına neden olur. Böyle bir girdapın merkezindeki basıncın düştüğü göz önüne alındığında, küçük boyutlu gaz kabarcıklarını dönüştürür.
Homojen olmayan bir ortamda indüksiyon ölçümü sırasındamanyetik alan Hall voltajının, transdüserin yüzeyi ile sınırlanan bölge içindeki alan indüksiyonunun ortalama değeri ile orantılı olduğu unutulmamalıdır.
Paraksiyal ışınları odaklamak için,Uzunluğu çaplarıyla karşılaştırılabilen çok katmanlı solenoidler olan kısa bobinlerden oluşan homojen olmayan manyetik alanlar kullanın. Böyle bir alana düşen elektron, yönünü değiştiren kuvvetlerden etkilenir. Böyle bir kuvvetin etkisi altında, bir elektron, lensin eksenine yaklaşırken, yolunun kavisli olduğu düzlemdir. Elektron, belirli bir noktada merceğin ekseniyle kesişen bir spiral segment boyunca hareket eder.
Nedeniyle mekansal artış faktörühomojen bir sistemin topraklarında homojen olmayan alanların bir sıvı tarafından yıkanarak uzamsal dağılımı. Seviye popülasyonunun ayırma yöntemi ile ters çevrilmesi için, çok bantlı bir mıknatıs tarafından oluşturulan homojen olmayan alanlar kullanılır. Kutupların şekli, amonyak üzerindeki bir moleküler jeneratörün dörtlü kondansatöründeki çubuklara benzer.
Manyetik ordinal kusur tespit yöntemimanyetik parçacıkların kusurlar üzerinde görünen homojen olmayan alanların kuvvetleri tarafından çekilmesine dayanır. Böyle bir tozun birikmesinden, kusurun varlığı, büyüklüğü ve test edilen parça üzerindeki konumu belirlenir.
İle moleküler ışın yönteminin önemli bir dezavantajıgüçlü homojen olmayan manyetik alanların kullanımı küçük bir yarma etkisi olarak kabul edilir. Bu etkiyi arttırmak için basit ve görünüşte mantıksız bir yöntem var. Hafif bir harici manyetik alanın kullanılmasından oluşur. İkincisi, homojen olmayan manyetik alanlar yönünde nükleer presesyon manyetometrelerinin kullanımını arttırmayı mümkün kılacaktır.
Bu yöntemin avantajı yüksekhomojen olmayan manyetik alanların, bandın manyetik tabakasının parçacıklarının büyüklüğü ile orantılı olarak düzeltilmesini mümkün kılan çözünürlük, ayrıca karmaşık yüzeylerde ve sıkı açıklıklarda hasar bulma olasılığı.
Dezavantajları ikincil ihtiyaçtırbilgi işleme, sadece manyetik alan parçacıkları bant boyunca kaydedilir, manyetikliği giderme ve bandın korunmasının karmaşıklığı ve harici manyetik alanların etkisi önlenmelidir.
Manyetik alan homojen ve homojen değildirbasit bir meslekten görünmez olmalarına rağmen oldukça sık karşılaşırlar. Düzgün ve düzgün olmayan manyetik alan örnekleri şerit mıknatıslarında ve solenoidlerde bulunabilir. Aynı zamanda, en basit manyetik iğne veya demir talaşlarını kullanarak bunları fark edebilirsiniz.
