Μαγνήτης
Πέταλο μαγνήτης από Alnico - ένα κράμα αλουμινίου, νικελίου και κοβαλτίου. Οι μαγνήτες κατασκευάζονται σε μορφή πετάλου για να φέρουν τους πόλους πιο κοντά ο ένας στον άλλο ώστε να δημιουργηθεί ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο με το οποίο μπορούν να σηκωθούν μεγάλα κομμάτια σιδήρου.
Γραμμικό σχέδιο του πεδίου δύναμης ενός μαγνήτη, που λαμβάνεται με τη χρήση ρινισμάτων σιδήρου
Ο απλούστερος και μικρότερος μαγνήτης μπορεί να θεωρηθεί ηλεκτρόνιο. Οι μαγνητικές ιδιότητες όλων των άλλων μαγνητών οφείλονται στις μαγνητικές ροπές των ηλεκτρονίων μέσα τους. Από την άποψη της θεωρίας του κβαντικού πεδίου, η ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση μεταφέρεται από ένα μποζόνιο χωρίς μάζα - ένα φωτόνιο (ένα σωματίδιο που μπορεί να αναπαρασταθεί ως κβαντική διέγερση ενός ηλεκτρικού μαγνητικό πεδίο).
Ο Βέμπερ- μια μαγνητική ροή, όταν μειώνεται στο μηδέν, σε ένα κύκλωμα συνδεδεμένο με αυτήν με αντίσταση 1 ohm, μια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας περνάει 1 coulomb.
Αυτεπαγωγής - διεθνής μονάδαεπαγωγή και αμοιβαία επαγωγή. Εάν ο αγωγός έχει αυτεπαγωγή 1 Η και το ρεύμα σε αυτόν αλλάζει ομοιόμορφα κατά 1 A ανά δευτερόλεπτο, τότε στα άκρα του προκαλείται EMF 1 volt. 1 henry = 1.00052 10 9απόλυτες ηλεκτρομαγνητικές μονάδες επαγωγής.
Tesla- μονάδα μέτρησης επαγωγής μαγνητικού πεδίου σε SI, αριθμητικά ίσο με επαγωγήένα τέτοιο ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο στο οποίο μια δύναμη 1 newton δρα σε 1 μέτρο του μήκους ενός ευθύγραμμου αγωγού κάθετου στο διάνυσμα της μαγνητικής επαγωγής με ρεύμα 1 αμπέρ.
Μαγνητικός διαχωριστής βαρέων ορυκτών
Οι μαγνήτες χρησιμοποιούνται συχνά σε παιχνίδια. Το M-TIC χρησιμοποιεί μαγνητικές ράβδους που συνδέονται με μεταλλικές σφαίρες
Μαγνήτες σπάνιων γαιών σε σχήμα αυγού που ελκύουν ο ένας τον άλλον
Λόγω του γεγονότος ότι οι ανθρώπινοι ιστοί έχουν πολύ χαμηλό επίπεδο ευαισθησίας σε ένα στατικό μαγνητικό πεδίο, δεν υπάρχει επιστημονική απόδειξητην αποτελεσματικότητά του για χρήση στη θεραπεία οποιασδήποτε ασθένειας. Για τον ίδιο λόγο, δεν υπάρχουν επιστημονικές ενδείξεις κινδύνου για την ανθρώπινη υγεία που να σχετίζεται με την έκθεση σε αυτό το πεδίο. Ωστόσο, εάν ένα σιδηρομαγνητικό ξένο σώμα βρίσκεται σε ανθρώπινους ιστούς, το μαγνητικό πεδίο θα αλληλεπιδράσει μαζί του, κάτι που μπορεί να αποτελέσει σοβαρό κίνδυνο.
Μερικές φορές η μαγνήτιση των υλικών γίνεται ανεπιθύμητη και καθίσταται απαραίτητο να απομαγνητιστούν. Ο απομαγνητισμός των υλικών επιτυγχάνεται με διάφορους τρόπους:
Η τελευταία μέθοδος χρησιμοποιείται στη βιομηχανία για τον καθαρισμό εργαλείων, σκληρών δίσκων, τη διαγραφή πληροφοριών σε μαγνητικές κάρτες κ.λπ.
Η μερική απομαγνήτιση των υλικών συμβαίνει ως αποτέλεσμα των κρούσεων, καθώς μια απότομη μηχανική κρούσηοδηγεί σε διαταραγμένους τομείς.
Σε έναν ηλεκτρομαγνήτη, το μαγνητικό πεδίο δημιουργείται από μια αλλαγή ηλεκτρικό πεδίο, είτε λόγω κίνησης αγωγού με συνεχές ρεύμα, είτε λόγω ροής εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω αγωγού. Σε κάθε περίπτωση, όταν το ρεύμα είναι απενεργοποιημένο, το μαγνητικό φαινόμενο εξαφανίζεται. Μια εντελώς διαφορετική ύλη είναι ένας μόνιμος μαγνήτης. Δεν υπάρχει καθόλου ρεύμα εδώ. Και υπάρχει μαγνητικό πεδίο.
Μια αυστηρή εξήγηση της αρχής λειτουργίας ενός μόνιμου μαγνήτη είναι αδύνατη χωρίς τη συμμετοχή της συσκευής κβαντική φυσική. Εάν εξηγήσετε "στα δάχτυλα", τότε η πιο επαρκής εξήγηση είναι η εξής. Κάθε ηλεκτρόνιο από μόνο του είναι ένας μαγνήτης, έχει μια μαγνητική ροπή - αυτή είναι η αναπόσπαστη φυσική του ιδιότητα. Εάν τα άτομα στα οποία «ανήκουν» τα ηλεκτρόνια είναι τυχαία προσανατολισμένα στην ουσία, τότε οι μαγνητικές ροπές των ηλεκτρονίων αντισταθμίζουν η μία την άλλη και η ουσία δεν παρουσιάζει μαγνητικές ιδιότητες. Αν για κάποιο λόγο τα άτομα (τουλάχιστον κάποια από αυτά) είναι προσανατολισμένα προς μία κατεύθυνση, τότε μαγνητικές ιδιότητεςΤα ηλεκτρόνια προστίθενται και η ουσία γίνεται μαγνήτης. Αποδεικνύεται ότι ένας ισχυρός μαγνήτης είναι ένας μαγνήτης στον οποίο πολλά άτομα είναι προσανατολισμένα προς την ίδια κατεύθυνση και όσο λιγότερα άτομα έχουν τον ίδιο προσανατολισμό, τόσο πιο αδύναμος είναι ο μαγνήτης. Είναι επίσης σαφές ότι, κατ' αρχήν, τα υγρά και τα αέρια δεν μπορούν να είναι μαγνήτες - εξάλλου, τα άτομα μπορούν να διατηρήσουν τον προσανατολισμό τους μόνο στα στερεά.
Με την πάροδο του χρόνου, οι μαγνήτες χάνουν τις ιδιότητές τους, αλλά αυτό συμβαίνει υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων: εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, υψηλή θερμοκρασία, μηχανική βλάβη. Ελκύοντας κάποιο σώμα, ο μαγνήτης ξοδεύει μέρος της ενέργειάς του σε αυτή την έλξη και γίνεται λίγο λιγότερο δυνατός. Αλλά όταν απομακρύνετε αυτό το σώμα από τον μαγνήτη, επιστρέφει εντελώς στον εαυτό του την ενέργεια που ξοδεύτηκε. Έτσι, το σύνολο μηχανική εργασίαενός μόνιμου μαγνήτη παραμένει μηδέν, και θεωρητικά ένας μαγνήτης μπορεί να διατηρήσει τις ιδιότητές του για αυθαίρετα μεγάλο χρονικό διάστημα.
Παρά το γεγονός ότι οι μαγνήτες ήταν γνωστοί στους ανθρώπους πριν από χιλιάδες χρόνια, αυτοί εργοστασιακή παραγωγήκατέστη δυνατή μόλις τον εικοστό αιώνα. Επιπλέον, οι ισχυρότεροι μόνιμοι μαγνήτες που βασίζονται σε κράματα νεοδυμίου εφευρέθηκαν μόνο στη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα. Και οι φθηνότεροι και δημοφιλέστεροι μαγνήτες που παράγονται σήμερα - τα πολυμερή μαγνητικά υλικά, τα οποία περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, μαγνητικό βινύλιο, αναπτύχθηκαν στο τέλος της δεύτερης και τρίτης χιλιετίας.
Πρώτη πρακτική χρήση μόνιμοι μαγνήτεςανήκει στον 12ο αιώνα και δεν έχει χάσει τη συνάφεια μέχρι τώρα. Αυτή είναι η χρήση μιας μαγνητικής βελόνας σε μια πυξίδα. Πριν από την έναρξη της μαζικής παραγωγής μαγνητικών υλικών, οι μαγνήτες δεν χρησιμοποιούνταν για τίποτα άλλο (η χρήση τους ως παιχνίδια ή ως «θεραπευτικά» φυλαχτά δεν μετράει).
Στη σύγχρονη τεχνολογία, οι μόνιμοι μαγνήτες χρησιμοποιούνται παντού. Αρκεί να αναφέρετε τα μαγνητικά μέσα αποθήκευσης (από μονάδες δίσκου στον υπολογιστή σας έως μια μαγνητική λωρίδα στην πλαστική κάρτα σας), μικρόφωνα και ηχεία (υπάρχουν μόνιμοι μαγνήτες στα ηχεία στο γραφείο σας και στο κινητό τηλέφωνο), σε ηλεκτρικούς κινητήρες και γεννήτριες (όχι όλοι οι τύποι ηλεκτροκινητήρων χρησιμοποιούν μόνιμους μαγνήτες, αλλά, για παράδειγμα, οι ανεμιστήρες στον υπολογιστή σας σίγουρα τους έχουν), σε πολλούς ηλεκτρονικούς αισθητήρες (έχετε σκεφτεί ποτέ ότι αυτός ο τύπος αισθητήρα , για παράδειγμα, δεν επιτρέπει στο ασανσέρ να κινείται ανοιχτές πόρτες) και πολλές άλλες συσκευές. Ορισμένοι τύποι εφαρμογών μαγνητών γίνονται σταδιακά απαρχαιωμένοι: για παράδειγμα, οι σωλήνες καθοδικών ακτίνων δεν είναι πλέον σχετικοί σήμερα, βάσει των οποίων το 100% των τηλεοράσεων και των οθονών κατασκευάζονταν μέχρι πρόσφατα. Τα μαγνητικά μέσα αποθήκευσης εγκαταλείπουν σταδιακά τη σκηνή. Αλλά γενικά, η παραγωγή και η χρήση μόνιμων μαγνητών αυξάνεται κάθε χρόνο.
Ακόμη και στην αρχαιότητα, οι άνθρωποι ανακάλυψαν τις μοναδικές ιδιότητες ορισμένων λίθων - την έλξη του μετάλλου. Στην εποχή μας, συναντάμε συχνά αντικείμενα που έχουν αυτές τις ιδιότητες. Τι είναι ο μαγνήτης; Ποια είναι η δύναμή του; Θα μιλήσουμε για αυτό σε αυτό το άρθρο.
Τι είναι ο μαγνήτης; Αυτό είναι ένα υλικό που έχει έναν ορισμένο βαθμό μαγνήτισης. Αυτή η ικανότητα προκύπτει λόγω του γεγονότος ότι τα μόρια ενός μαγνήτη έχουν το δικό τους πεδίο και δεν κινούνται τυχαία, όπως σε πολλές άλλες ουσίες, αλλά αυστηρά προς δύο κατευθύνσεις. Αυτή η αμοιβαία αντίθεση έχει τις ιδιότητες της έλξης και της απώθησης. μεταλλικά αντικείμενα. Αν προσπαθήσετε να συνδέσετε μαγνήτες με τους ίδιους πόλους, μπορεί να αισθανθείτε απόρριψη. Οι αντίθετες πλευρές, με τη σειρά τους, θα προσελκύσουν η μία την άλλη. Αυτό οφείλεται στην κατεύθυνση προς την οποία κινούνται τα κύματα των μαγνητικών πεδίων. Αξίζει να σημειωθεί ότι κανένα κομμάτι ενός μαγνήτη δεν μπορεί να είναι μονοπολικό. Όταν σπάσει, τα μόρια σε κάθε κομμάτι σχηματίζουν πάλι τον βόρειο και τον νότιο πόλο.
Τι είναι οι μαγνήτες και σε τι διαφέρουν; Η λειτουργία πολλών ηλεκτρικών συσκευών, αισθητήρων, οικιακές συσκευέςεξαρτάται από τον τύπο των μαγνητών που υπάρχουν σε αυτά. Το καθένα έχει τα δικά του χαρακτηριστικά. Εκτελούν ορισμένες λειτουργίες, ανάλογα με το εύρος χρήσης. Οι κύριοι τύποι περιλαμβάνουν ηλεκτρομαγνήτες, μόνιμους και προσωρινούς μαγνήτες. Αξίζει να εξετάσετε λεπτομερέστερα κάθε τύπο.
Τι είναι ο μόνιμος μαγνήτης; Αυτό είναι ένα υλικό ικανό να διατηρεί μαγνήτιση για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τα μόριά του κινούνται σε σταθερή κατεύθυνση και σχηματίζουν μαγνητικό πεδίο απουσία ηλεκτρικό ρεύμα. Ονομάζεται επίσης φυσικός μαγνήτης.
Ένα παράδειγμα προσωρινού μαγνήτη είναι συνδετήρες, κουμπιά, καρφιά, ένα μαχαίρι και άλλα είδη οικιακής χρήσης από σίδερο. Η δύναμή τους είναι ότι έλκονται από έναν μόνιμο μαγνήτη και όταν εξαφανιστεί το μαγνητικό πεδίο, χάνουν την ιδιότητά τους.
Το πεδίο ενός ηλεκτρομαγνήτη μπορεί να ελεγχθεί από ηλεκτρικό ρεύμα. Πώς συμβαίνει αυτό? Ένα σύρμα τυλιγμένο σε έναν πυρήνα σιδήρου, όταν εφαρμόζεται και αλλάξει το ρεύμα, αλλάζει την ισχύ του μαγνητικού πεδίου και την πολικότητα του.
Οι μαγνήτες φερρίτη είναι οι πιο διάσημοι και χρησιμοποιούνται ενεργά στην καθημερινή ζωή. Αυτό το μαύρο υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συνδετήρες για διάφορα αντικείμενα, όπως αφίσες, σανίδες τοίχου που χρησιμοποιούνται στο γραφείο ή στο σχολείο. Δεν χάνουν τις ιδιότητες έλξης τους σε θερμοκρασία όχι χαμηλότερη από 250 ° C.
Το Alnico είναι ένας μαγνήτης κατασκευασμένος από κράμα αλουμινίου, νικελίου και κοβαλτίου. Αυτό του έδωσε ένα τέτοιο όνομα. Είναι πολύ ανθεκτικό στις υψηλές θερμοκρασίες και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στους 550 ° C. Το υλικό είναι ελαφρύ, αλλά χάνει εντελώς τις ιδιότητές του όταν εκτίθεται σε ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο. Χρησιμοποιείται κυρίως στην επιστημονική βιομηχανία.
Τα μαγνητικά κράματα σαμαριού είναι υλικό υψηλής απόδοσης. Η αξιοπιστία των ιδιοτήτων του επιτρέπει στο υλικό να χρησιμοποιηθεί σε στρατιωτικές εξελίξεις. Είναι ανθεκτικό σε επιθετικό περιβάλλον, υψηλή θερμοκρασία, οξείδωση και διάβρωση.
Τι συνέβη Μαγνήτης νεοδυμίου? Είναι το πιο δημοφιλές κράμα σιδήρου, βορίου και νεοδυμίου. Ονομάζεται επίσης υπερμαγνήτης, καθώς έχει ισχυρό μαγνητικό πεδίο με υψηλή καταναγκαστική δύναμη. Παρατηρώντας ορισμένες συνθήκες κατά τη λειτουργία, ένας μαγνήτης νεοδυμίου είναι σε θέση να διατηρήσει τις ιδιότητές του για 100 χρόνια.
Αξίζει να εξετάσουμε λεπτομερώς τι είναι ένας μαγνήτης νεοδυμίου; Πρόκειται για ένα υλικό που μπορεί να καταγράψει την κατανάλωση νερού, ρεύματος και αερίου σε μετρητές και όχι μόνο. Αυτό το είδος μαγνήτη ανήκει σε μόνιμα και σπάνια υλικά. Είναι ανθεκτικό στη δύναμη των μαγνητικών πεδίων άλλων κραμάτων και δεν υπόκειται σε απομαγνητισμό.
Τα προϊόντα νεοδυμίου χρησιμοποιούνται στην ιατρική και βιομηχανικούς τομείς. Επίσης σε οικιακές συνθήκες χρησιμοποιούνται για στερέωση κουρτινών, διακοσμητικών στοιχείων, αναμνηστικών. Χρησιμοποιούνται σε όργανα αναζήτησης και στα ηλεκτρονικά.
Για να παραταθεί η διάρκεια ζωής, οι μαγνήτες αυτού του τύπου επικαλύπτονται με ψευδάργυρο ή νικέλιο. Στην πρώτη περίπτωση, η επίστρωση είναι πιο αξιόπιστη, καθώς είναι ανθεκτική επιθετικά μέσακαι μπορεί να αντέξει θερμοκρασίες πάνω από 100 ° C. Η ισχύς του μαγνήτη εξαρτάται από το σχήμα, το μέγεθος και την ποσότητα νεοδυμίου, που είναι μέρος του κράματος.
Οι φερρίτες θεωρούνται οι πιο δημοφιλείς μόνιμοι μαγνήτες. Λόγω του στροντίου που περιέχεται στη σύνθεση, το υλικό δεν διαβρώνεται. Τι είναι λοιπόν ένας μαγνήτης φερρίτη; Πού εφαρμόζεται; Αυτό το κράμα είναι αρκετά εύθραυστο. Ως εκ τούτου, ονομάζεται επίσης κεραμικό. Ο μαγνήτης φερρίτη εφαρμόζεται στην αυτοκινητοβιομηχανία και τη βιομηχανία. Χρησιμοποιείται σε διάφορες τεχνικέςκαι ηλεκτρικές συσκευές, καθώς και οικιακές εγκαταστάσεις, γεννήτριες, ακουστικά συστήματα. Στην κατασκευή αυτοκινήτων, οι μαγνήτες χρησιμοποιούνται σε συστήματα ψύξης, ηλεκτρικά παράθυρα και ανεμιστήρες.
Ο σκοπός του φερρίτη είναι να προστατεύει τον εξοπλισμό από εξωτερικές παρεμβολές και να αποτρέπει τη ζημιά στο σήμα που λαμβάνεται μέσω του καλωδίου. Λόγω αυτού, χρησιμοποιούνται στην παραγωγή πλοηγών, οθονών, εκτυπωτών και άλλου εξοπλισμού όπου είναι σημαντικό να έχετε καθαρό σήμα ή εικόνα.
Συχνά χρησιμοποιείται φυσιοθεραπεία με μαγνήτη. Η διαδικασία ονομάζεται μαγνητοθεραπεία και πραγματοποιείται σε ιατρικούς σκοπούς. Το αποτέλεσμα αυτής της μεθόδου είναι να επηρεάζει το σώμα του ασθενούς με τη βοήθεια μαγνητικών πεδίων κάτω από εναλλασσόμενο ή συνεχές ρεύμα χαμηλής συχνότητας. Αυτή η μέθοδος θεραπείας βοηθά στην απαλλαγή από πολλές ασθένειες, στην ανακούφιση από τον πόνο, στην ενίσχυση του ανοσοποιητικού συστήματος, στη βελτίωση της ροής του αίματος.
Πιστεύεται ότι οι ασθένειες δημιουργούνται από παραβίαση του ανθρώπινου μαγνητικού πεδίου. Χάρη στη φυσιοθεραπεία, το σώμα επανέρχεται σε φυσιολογικά επίπεδα και η γενική κατάσταση βελτιώνεται.
Από αυτό το άρθρο, μάθατε τι είναι ο μαγνήτης, καθώς και μελετήσατε τις ιδιότητες και τις εφαρμογές του.
Οι μεταβλητοί μαγνήτες περιλαμβάνονται επίσης στο σχεδιασμό άλλων ηλεκτρομαγνητικών συσκευών καλαμιού.
Ο χρόνος αντιστροφής της μαγνήτισης μεταλλικών μεταβλητών μαγνητών με τη μορφή πλακών με πάχος 0 2 - 0 4 mm είναι 100 - 200 μs και για μεταβλητούς μαγνήτες που αποτελούνται από πλάκες με πάχος 0 1 mm, δεν υπερβαίνει τα 50 - 80 μs.
Για την κατασκευή μεταβλητών μαγνητών των πρώτων φερρίδων χρησιμοποιήθηκαν φερρίτες κοβαλτίου και κοβαλτίου-νικελίου-ψευδαργύρου με PPG, με δύναμη καταναγκασμού στην περιοχή 2500 - 4000 A / m και χρόνο αντιστροφής μαγνήτισης της τάξης των 10 -: - 20 μs. Τα κύρια μειονεκτήματά τους αποδείχθηκαν ότι ήταν η χαμηλή επαγωγή κορεσμού, αρκετές φορές χαμηλότερη από αυτή των μεταλλικών σιδηρομαγνητών και μια σημαντική υποβάθμιση των ιδιοτήτων με την αύξηση της θερμοκρασίας. Επομένως, οι μεταβλητοί μαγνήτες φερρίτη εκτοπίστηκαν από την τεχνολογία καλαμιού από μεταλλικούς. Τα τελευταία περιλαμβάνουν χάλυβες που περιέχουν, μαζί με μια μικρή ποσότηταακαθαρσίες άνθρακα όπως στοιχεία όπως βολφράμιο, χρώμιο και άλλα. Για την κατασκευή μεταβλητών μαγνητών, αυτά τα υλικά δεν έχουν λάβει Πρακτική εφαρμογη, επειδή καλύτερες ιδιότητεςγια το σκοπό αυτό έχουν κράματα σιδήρου-κοβαλτίου με σημαντική (έως 50%) περιεκτικότητα σε κοβάλτιο.
Στα σύγχρονα φερρίντ, οι μεταβλητοί μαγνήτες δεν κατασκευάζονται από φερρίτες, αλλά από μεταλλικούς σιδηρομαγνήτες, οι οποίοι έχουν πολλαπλάσια επαγωγή κορεσμού και πολύ μικρότερη εξάρτηση των παραμέτρων (Hc, W και V) από τη θερμοκρασία.
Όταν αυτοί οι παλμοί μαγνητίζουν τους μεταβλητούς μαγνήτες έτσι ώστε η μαγνητική ροή (διακεκομμένα βέλη) να κλείνει μέσα στο δακτύλιο που σχηματίζουν και να μην περνά από τους διακόπτες καλαμιού, οι τελευταίοι ανοίγουν.
Οι συνθήκες θερμικής επεξεργασίας επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό τις ιδιότητες των μεταβλητών μαγνητών, και ειδικότερα, το μέγεθος της δύναμης καταναγκασμού και τον ορθογώνιο βρόχο υστέρησης. Ομογενείς παρτίδες μαγνητών από αυτά τα κράματα μπορούν να ληφθούν μόνο με αυστηρή τήρηση του καθεστώτος θερμικής επεξεργασίας. Η ανόπτηση πραγματοποιείται σε θερμοκρασίες από 550 έως 650 C (ανάλογα με την ποιότητα του κράματος) σε ογκώδη χάλκινα δοχεία που παρέχουν ομοιόμορφη θερμοκρασία (με διάδοση που δεν υπερβαίνει λίγους βαθμούς) για ολόκληρη την παρτίδα των ανόπτητων προϊόντων κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας . Λόγω του υψηλού σημείου Curie αυτών των κραμάτων (GK600 C), οι κύριες μαγνητικές τους παράμετροι Br, Bs, Hc έχουν χαμηλούς συντελεστές θερμοκρασίας σε θερμοκρασίες από -50 C έως 100 C. Η αλλαγή σε αυτές τις παραμέτρους με την πάροδο του χρόνου λόγω γήρανσης είναι επίσης αρκετά μικρή. Η μαγνητισμένη κατάσταση μπορεί να διατηρηθεί σε αυτά για αυθαίρετα μεγάλο χρονικό διάστημα, ωστόσο, κατά την ανακίνηση και το σοκ, η υπολειπόμενη επαγωγή τους μειώνεται αισθητά. Ο χρόνος αντιστροφής μαγνήτισης t εξαρτάται από το μέγεθος και το σχήμα τους. Ένα από τα μειονεκτήματα της υπό εξέταση ομάδας κραμάτων είναι η σημαντική σκληρότητα, η οποία περιπλέκει κάπως τη σφράγιση, την κοπή και την επεξεργασία τους.
Το πιο σημαντικό ερώτημα αποτελεσματική χρήσησκληρά μαγνητικά υλικά είναι υψηλή ποιότητασυστήματα μαγνήτισης με μόνιμους μαγνήτες.
Συνήθως, οι μαγνήτες (εκτός από μαγνήτες φερρίτη βαρίου) μαγνητίζονται μετά τη συναρμολόγηση του συστήματος, αφού σε αυτή την περίπτωση, μετά τη μαγνητική σταθεροποίηση, η τιμή της επαγωγής στο διάκενο αποδεικνύεται μεγαλύτερη από ό,τι κατά τη μαγνήτιση χωρίς σύστημα, ακολουθούμενη από συναρμολόγηση και μαγνητική σταθεροποίηση (Εικ. 57). Στο σχήμα, το ΟΑ είναι η γραμμή του συντελεστή απομαγνήτισης, που χαρακτηρίζει το μαγνητικό σύστημα μετά τη συναρμολόγηση. OS - γραμμή του συντελεστή απομαγνήτισης για μαγνήτη χωρίς ενίσχυση. Τα B\ και Ba είναι επαγωγές διακένου που λαμβάνονται μετά από μαγνητική σταθεροποίηση, αντίστοιχα, για το σύστημα που μαγνητίστηκε πριν και μετά τη συναρμολόγηση.
Η μαγνήτιση πριν από τη συναρμολόγηση συνδέεται επίσης με τεχνολογικές δυσκολίες που προκύπτουν κατά τη συναρμολόγηση μιας συσκευής με μαγνητισμένο μαγνήτη (ανάγκη να υπάρχει μη μαγνητικό εργαλείο, πιθανότητα απόφραξης με σιδηρομαγνητική σκόνη κ.λπ.).
Μελέτες έχουν δείξει ότι για μια κατανοητή κατάσταση κατά την ακτινοβολία, τα περιοριστικά μαγνητικά χαρακτηριστικά
Μαγνητισμός πριν και PISTIC μαγνητική τάση - μετά τη συναρμολόγηση r r, r p ґ
Το πεδίο Go θα πρέπει να είναι 5-7 φορές μεγαλύτερο
καταναγκαστική δύναμη. Αυτά τα δεδομένα αναφέρονται στην περίπτωση που ολόκληρος ο όγκος του μαγνήτη διεισδύεται από ένα πεδίο καθορισμένου μεγέθους, το οποίο συμβαίνει, για παράδειγμα, όταν μαγνητίζεται ένας μαγνήτης με επίπεδους παράλληλους πόλους, που βρίσκονται μεταξύ των πόλων ενός ηλεκτρομαγνήτη συνεχούς ρεύματος. Στις περισσότερες περιπτώσεις, λόγω της επίδρασης των ροών σκέδασης, της μαγνητικής αντίστασης των κενών αέρα, των δινορευμάτων (όταν μαγνητίζονται από ένα εναλλασσόμενο πεδίο), η τιμή του πεδίου μαγνήτισης πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την καθορισμένη τιμή και να αντιστοιχεί σε 3000-10000 Oe.
Για να δημιουργηθούν πεδία αυτού του μεγέθους σε όγκο επαρκή ώστε να χωρούν στο διάκενο του μαγνητικού συστήματος, απαιτούνται σημαντικές στροφές μαγνήτισης αμπέρ. Με τη μαγνήτιση μιας στροφής, που χρησιμοποιείται σε πολλές περιπτώσεις, είναι απαραίτητο να υπάρχουν ρεύματα δεκάδων χιλιάδων αμπέρ.
Ο μαγνήτης χρησιμοποιείται σε εγκαταστάσεις που τροφοδοτούνται από συνεχές ρεύμα, εναλλασσόμενο ρεύμα, με ταυτόχρονη δράση συνεχών και εναλλασσόμενων ρευμάτων, καθώς και παλμικό.
Ρύζι. 57. Αλλαγή μαγείας
Η μαγνήτιση DC πραγματοποιείται σε ηλεκτρικό
μαγνήτες. Τέτοιοι ηλεκτρομαγνήτες είναι ογκώδεις και απαιτούν ισχυρές πηγές ενέργειας.
Για παράδειγμα, η διαπερατότητα ισχυρών πεδίων της εγκατάστασης U-541, η οποία δημιουργεί πεδίο ίσο με 4000 Oe σε διάκενο 50 mm, έχει μάζα ίση με 250 kg και έναν ηλεκτρομαγνήτη σχεδιασμένο να μαγνητίζει μόνιμους μαγνήτες, με πεδίο 40.000 Oe και διάκενο 12 mm, καταναλώνει ισχύ ίση με 28 kt.
Στο εναλλασσόμενο ρεύμα, η απαιτούμενη τιμή ρεύματος ως αποτέλεσμα της χρήσης μετασχηματιστών είναι σχετικά εύκολο να ληφθεί. Ωστόσο, σε αυτήν την περίπτωση, προκύπτουν άλλες δυσκολίες: είναι αδύνατο να διασφαλιστεί η υψηλή ποιότητα μαγνήτισης, καθώς, ανάλογα με τη στιγμιαία τιμή ρεύματος στην οποία συμβαίνει η απενεργοποίηση, ο μαγνήτης μπορεί να αποδειχθεί ότι μαγνητίζεται χειρότερα, καλύτερα ή ακόμη και καθόλου μαγνητισμένο. Για να εξαλειφθεί αυτό το μειονέκτημα, είναι απαραίτητο είτε να διασφαλιστεί ότι το ρεύμα θα απενεργοποιηθεί όταν φτάσει στη μέγιστη τιμή του είτε να υπάρχει μεγάλο περιθώριο για το ρεύμα μαγνήτισης, το οποίο μειώνει την πιθανότητα κακής μαγνήτισης.
Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η επίδραση των δινορευμάτων, η δράση των οποίων οδηγεί στο γεγονός ότι ως αποτέλεσμα της εξασθένησης ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος όταν διεισδύει βαθιά στο μέταλλο, ο εσωτερικός όγκος του μαγνήτη μπορεί να αποδειχθεί ότι είναι μη μαγνητισμένο.
Η σχέση μεταξύ της ελάχιστης διάρκειας παλμού T, στην οποία μαγνητίζεται ολόκληρος ο όγκος του μαγνήτη, των διαστάσεων του μαγνήτη και του φυσικές ιδιότητεςμπορεί να αναπαρασταθεί από τον ακόλουθο εμπειρικό τύπο:
T= 8K^-D2-\0~10 [δευτ.], (62)
Ρύζι. 58. Σχηματική διάταξη μετασχηματιστή κρούσης
Όπου K είναι η ειδική αγωγιμότητα του υλικού μαγνήτη (για κράματα σιδήρου-νικελίου-αλουμινίου K = 1,7-104 ohm ~ 1) \ B είναι η επαγωγή στον μαγνήτη, gs \ H είναι η ισχύς του πεδίου μαγνήτισης, e \ D είναι η πραγματική διάμετρος του μαγνήτη, βλ.
Η μέθοδος μαγνήτισης με εναλλασσόμενο ρεύμα βρήκε πρακτική εφαρμογή σε μετασχηματιστή κρούσης (Εικ. 58).
Ο μετασχηματιστής αποτελείται από ένα πρωτεύον τύλιγμα W\ με ένας μεγάλος αριθμόςστροφές και δευτερεύουσα περιέλιξη ®2 = 1 με τη μορφή βραχυκυκλωμένου παχύ χάλκινου διαύλου. Όταν το κλειδί K ανοίγει το πρωτεύον κύκλωμα στο δευτερεύον, εμφανίζεται ένας παλμός ρεύματος αρκετών δεκάδων χιλιάδων αμπέρ, ο οποίος χρησιμοποιείται για να μαγνητίσει τον μαγνήτη.
Ο B. M. Yanovsky πρότεινε την παραγωγή μαγνήτισης κατά μήκος μιας ιδανικής καμπύλης, για να ληφθεί η οποία ένας μαγνήτης τοποθετείται σε ένα σταθερό πεδίο και ταυτόχρονα ενεργεί από ένα εναλλασσόμενο πεδίο με πλάτος που μειώνεται στο μηδέν. Σε αυτή την περίπτωση, η τιμή του συνεχούς ρεύματος που απαιτείται για τη μαγνήτιση έως τον κορεσμό μπορεί να ληφθεί περίπου τρεις φορές μικρότερη από ό,τι απουσία εναλλασσόμενου πεδίου.
Για μαγνητισμό ευρεία εφαρμογήβρείτε κυκλώματα που χρησιμοποιούν το φαινόμενο της φόρτισης και εκφόρτισης μιας ισχυρής μπαταρίας πυκνωτών. Για την εξάλειψη των ταλαντώσεων σε τέτοια κυκλώματα, χρησιμοποιούνται διάφορες συσκευές ανόρθωσης, οι οποίες επιτρέπουν στο ρεύμα να περάσει προς μία κατεύθυνση, δηλαδή να παράγει παλμική μαγνήτιση.
Οι εγκαταστάσεις με παλμική μαγνήτιση συσσωρεύουν ενέργεια στον πυκνωτή για μεγάλο χρονικό διάστημα και την απελευθερώνουν κατά τη διαδικασία εκφόρτισης σε σύντομο χρονικό διάστημα. Επομένως, για να δημιουργηθεί ένας ισχυρός παλμός, δεν απαιτείται μεγάλη κατανάλωση ρεύματος, γεγονός που καθιστά δυνατή τη χρήση ενός συμβατικού δικτύου φωτισμού για την τροφοδοσία της εγκατάστασης. Τα πλεονεκτήματα των παλμικών εγκαταστάσεων θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνουν τις μικρές τους διαστάσεις και τη σχετική απλότητα της συσκευής.
Ένα από τα πιθανά σχήματα μιας εγκατάστασης παλμικής μαγνήτισης φαίνεται στο Σχ. 59.
Η εξεταζόμενη συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για τη μαγνήτιση μαγνητικών συστημάτων, αλλά και για την απομαγνήτισή τους. Στην πρώτη περίπτωση, το βύσμα HL θα πρέπει να είναι κλειστό και το βύσμα του διακόπτη θα πρέπει να είναι ανοιχτό, στη δεύτερη περίπτωση, το αντίστροφο.
Θεωρήστε τη λειτουργία του κυκλώματος ως συσκευή μαγνήτισης. Όταν το κλειδί K είναι κλειστό, η τάση δικτύου τροφοδοτείται μέσω του μετασχηματιστή Tr στην περιέλιξη του ρελέ R\, το οποίο λειτουργεί και κλείνει την επαφή K\, δημιουργώντας έτσι ένα κύκλωμα φόρτισης για τους πυκνωτές C και C2 (μέσω ενός ανορθωτή B , αντίσταση φόρτισης 7 * επαφή /Ci και βύσμα ΚΑΛΑ). Οι χωρητικότητες των πυκνωτών C] και C2 είναι 700 microfarads.
Το βολτόμετρο V, συνδεδεμένο μέσω ενός διαιρέτη τάσης (αντιστάσεις r2 και r3), μετρά την τάση ρεύματος στους πυκνωτές. Ανάλογα με την απαιτούμενη τιμή του ρεύματος στον παλμό, το κύκλωμα επιτρέπει, χρησιμοποιώντας την αντίσταση r4, να ρυθμίσει τη μέγιστη τιμή της τάσης φόρτισης από 600 έως 1000 V. Όταν επιτευχθεί η καθορισμένη τιμή τάσης, ενεργοποιείται το ρελέ
Pr και ανοίγει μέσω της επαφής K.2 ανοίγει το κύκλωμα τροφοδοσίας του ρελέ Contact Ki και τελειώνει η διαδικασία φόρτισης των δοχείων.
Πατώντας το κουμπί A, παρέχεται ισχύς στο ρελέ Rz, το οποίο, κλείνοντας τις επαφές /Cz, δημιουργεί ένα κύκλωμα τροφοδοσίας για το ignitron I. Το ignitron αναφλέγεται και η συστοιχία πυκνωτή αποφορτίζεται μέσω ενός μαγνητικού πηνίου που συνδέεται με τους ακροδέκτες 1 και 2. Το κύκλωμα εκφόρτισης περιλαμβάνει επίσης αντίσταση r5 \u003d Yu- 2 ohm και r6. Η πρώτη αντίσταση χρησιμοποιείται κατά την ενεργοποίηση του παλμογράφου για την παρατήρηση του μαγνητιστικού παλμού. Η δεύτερη αντίσταση είναι απαραίτητη για να αποκλειστεί η πιθανότητα
Ρύζι. 59. διάγραμμα κυκλώματοςεγκαταστάσεις για παλμική μαγνήτιση
Η αλλαγή του αντίστροφου μισού κύματος και ρυθμίζεται ανάλογα με την αυτεπαγωγή της περιέλιξης μαγνήτισης με μαγνήτη.
Όταν χρησιμοποιείτε το κύκλωμα απομαγνήτισης, το βύσμα μετακινείται από την πρίζα NL στην υποδοχή του συστήματος διανομής και ένας απομαγνητιστής συνδέεται στους ακροδέκτες 1, 2 και 3. Είναι ένας μετασχηματιστής αέρα με δύο περιελίξεις. Οι αρχές των περιελίξεων συνδέονται με τους ακροδέκτες 1 και 3 και οι άκρες στον ακροδέκτη 2. αυτή η υπόθεσηΌταν η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη, φορτίζεται μόνο ο πυκνωτής Cg. Κατά την εκφόρτισή του μέσω του ignitron και της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή απομαγνητισμού κατά τη διάρκεια δευτερεύον κύκλωμααντιπροσωπεύοντας ταλαντευτικό κύκλωμα, που αποτελείται από την αυτεπαγωγή της περιέλιξης και την χωρητικότητα Cb, προκύπτουν απόσβεση ταλαντώσεων. Δημιουργούν ένα εναλλασσόμενο πεδίο με πλάτος που μειώνεται στο μηδέν, το οποίο χρησιμοποιείται για απομαγνητισμό.
Η τεχνική της μαγνήτισης εξαρτάται από το σχήμα και τις διαστάσεις του μαγνήτη.
Οι μαγνήτες πετάλου μπορούν να μαγνητιστούν, για παράδειγμα, όπως φαίνεται στο σχ. 60.
Η συσκευή μαγνήτισης αποτελείται από μια σιδερένια πλάκα χαμηλής μαγνητικής αντίστασης, στην οποία τοποθετείται ένα πηνίο με μεγάλο αριθμό στροφών. Τοποθετούνται μαγνήτες στην πλάκα, καλύπτοντας το πηνίο και κλείνοντας τους πόλους μέσα από το σίδερο. Η εγκατάσταση επιτρέπει την ταυτόχρονη μαγνήτιση μεγάλου αριθμού μαγνητών.
Ρύζι. 60. Μαγνητισμός του podko - Εικ. 61. Μαγνήτιση μαγνητών σε σχήμα κέρατος σε μια πλάκα με διάφορους ογκώδεις μαγνήτες
Για να μαγνητιστούν μαζικοί μαγνήτες σε σχήμα κέρατος που ζυγίζουν έως και 50-100 kg, χρησιμοποιείται η μέθοδος της διαδοχικής μαγνήτισης, η οποία συνίσταται στα εξής. Πάνω στους μαγνήτες τοποθετούνται επίπεδες σπείρες και οι πόλοι κλείνονται με σιδερένια άλματα (Εικ. 61).
Τα πηνία υπολογίζονται έτσι ώστε όταν ενεργοποιείται το ρεύμα, ο μαγνήτης να μαγνητίζεται στη θέση τους μέχρι τον κορεσμό. Το ρεύμα είναι ενεργοποιημένο, δηλαδή, η περιοχή κάτω από τα πηνία μαγνητίζεται. Το ρεύμα απενεργοποιείται, τα πηνία μετακινούνται κατά μήκος του μαγνήτη, το ρεύμα ενεργοποιείται, τα πηνία μετακινούνται ξανά και ούτω καθεξής μέχρι να ενωθούν πλήρως τα πηνία.
Τα παραδείγματα που δίνονται δείχνουν ότι κάθε φορά, με βάση τις συγκεκριμένες συνθήκες του προβλήματος, είναι απαραίτητο να σκεφτόμαστε το ζήτημα της μεθόδου μαγνήτισης και την επιλογή του σχεδιασμού της συσκευής μαγνήτισης.
