Ang magnetic field ay unipormeng at di-unipormeng: paglalarawan at pagkakakilanlan

Ang isa sa mga pangunahing mga konsepto na ginagamit sa pisika, ay ang magnetic field. Ito ay gumaganap sa paglipat ng electric singil. Hindi napapansin at hindi madama ng tao, ngunit nito presensya ay maaaring napansin sa pamamagitan ng isang magnet o isang bakal. Ito rin ay madaling sapat upang maunawaan kung paano ang magnetic field ay tinatawag na homogenous at magkakaiba.

Identification at detection pamamaraan ng magnetic field

Kapag kami ay confronted na may ang konsepto ng isang magnetic field, kami ay may isang katanungan tungkol sa kung anong uri ng magnetic field, uniporme o non-unipormeng ito. Bago natin sagutin ang tanong na ito, ito ay kinakailangan upang matukoy ang paunang termino.

Ang magnetic field ay ipinapalagay na isaalang-alang ng isang espesyal na uri ng materyal na umiiral na malapit sa umaandar na electric singil, lalo na malapit sa kasalukuyang-dala conductors. Maaari mong hanapin sa pamamagitan ng paggamit ng isang magnetic needle o bakal pinagtabasan.

homogenous na patlang

Napag-alaman na sa loob ng isang strip magnet at ang solenoyde, kapag ang haba ay mas higit kaysa sa diameter. Sa kasong ito, ang patakaran ng hinlalaki contours ng magnetic field ay idederekta pakaliwa.

Magnetic na mga linya ay kahilera at tuwid, ang kawalan ng laman pagitan ng mga ito ay palaging pareho, ang lakas ng impluwensya sa magnetic karayom ay hindi naiiba sa lahat ng mga punto sa kanyang kalakhan at direksyon.

inhomogeneous field

Sa kaso ng isang inhomogeneous linya ng magnetic field ay baluktot, ang walang bisa therebetween ay naiiba sa laki, ang lakas ng epekto sa magnetic karayom ay nag-iiba sa iba't ibang punto sa larangan nito magnitude at direksyon. Gayundin, ang mga puwersa na kumikilos sa strip ay nakalagay sa ang mga arrow magnet field, kumikilos sa iba't ibang mga puntos na may iba't ibang sa kalakhan at direksyon ng mga puwersa. Ito ay tinatawag na isang inhomogeneous field. Ang patlang ng mga linya ay hindi tuwid sa gayon, ang dalas ay nag-iiba mula sa punto sa punto.

Upang makakita ng ganitong uri ng field, marahil malapit sa direktang kasalukuyang-dala konduktor, isang strip magnet at isang solenoyde.

Ano ang magnetic linya

Sa unang lugar kapag ang isang gawain ay dapat matukoy ang isang magnetic field na homogenous o inhomogeneous, ay nabuo, ito ay dapat makilala ang magnetic linya, ang hugis ng kung saan ay magiging malinaw sa mga katangian.

Upang ilarawan ang magnetic field ay nagsimulang gumamit ng magnetic linya. Ang mga ito ay haka-haka na piraso sa kahabaan ng magnetic karayom at inilagay sa isang magnetic field. I-hold ang isang magnetic linya ay posible sa pamamagitan ng anumang punto sa parang, ito ay ang mga direksyon at laging isara.

direksiyon

Lumabas ka sa hilaga poste ng isang magneto at ipapasa sa timog. Ang loob ng magnet ang lahat ng mahigpit na kabaligtaran. Ang mga linya ay walang simula o wakas, ay sarado o nakakasulat o galing infinity sa kawalang-hanggan.

Sa labas ng magnet linya ay ang pinaka nang makapal malapit sa pole. Mula sa ito ay nagiging malinaw na ang pinaka Matindi ang epekto sa field na malapit sa mga pole, at ang layo mula sa ilalim ng mga ito weakens. Given na ang mga magnetic piraso ay hindi tuwid, ang mga direksyon ng mga puwersa na kumikilos sa magnetikong karayom, ay nagbago din.

Paano upang gumuhit

Upang maunawaan ang mga pagkakaiba sa pagitan ng isang unipormeng magnetic field ng magkakaiba, na kinakailangan nito upang malaman upang gumanap ng papel gamit magnetic linya.

Halimbawa ng mga pangyayari unipormeng magnetic field ay dapat na isinasaalang-alang sa mga nasa itaas na pinangalanang tinaguriang solenoid kung saan ay isang cylindrical wire likawin kung saan kasalukuyang ay pinapayagan. Sa loob nito, isang magnetic field ay maaaring ituring na homogenous, sa kondisyon na ang haba ay mas mas malaki kaysa sa diameter (sa labas field coils ay magiging non-unipormeng, magnetic linya ay ilalagay pati na rin ang band-pass magnet).

Pare-parehong patlang ay din matatagpuan sa sentro ng permanent magnet strip. Sa isang limitadong rehiyon sa espasyo ay posible upang kopyahin at unipormeng magnetic field, kung saan ang lakas ng epekto sa isang magnetized arrow ay magiging pantay-pantay sa magnitude at direksyon.

Upang ilarawan ang magnetic field, gamit ang sumusunod na halimbawa. Kung ang linya ay matatagpuan patayo sa pagguhit ng eroplano at ay nakadirekta sa pamamagitan ng beholder, ilarawan sila krus, kung beholder - puntos. Tulad ng sa kasalukuyang, ang bawat krus ay tulad ng isang nakikitang buntot na lumilipad mula sa pagtingin arrow, at ang punto - matalim arrow, na lilipat sa amin.

Ang kinakailangan ng "Gumuhit ng isang unipormeng at di-unipormeng magnetic field" ay madaling maaaring gawin. Gumuhit lamang ang mga magnetic linya ng patlang na naibigay ang mga katangian (homogenous at inhomogeneous).

Gayunman, ang pagkakaroon ng di-unipormeng mga patlang lubos na complicates ang gawain. Sa ganitong diwa, ang paghahanda ng isang pisikal na resulta ng paggamit ng mga pangkalahatang equation na walang kasiguruhan.

pagkakaiba

Ang sagot sa tanong tungkol sa mga pagkakaiba sa pagitan ng isang unipormeng magnetic field ng magkakaiba, madaling sapat na upang magbigay. Una sa lahat ng ito ay depende sa mga linya ng magnetic field. Sa kaso ng isang pare-parehong patlang ang distansya sa pagitan ng mga ito ay magiging pareho, at sila ay pantay-pantay na inilagay, na may parehong puwersa na kumikilos sa mga aparato sa anumang point. ang lahat ng mahigpit na para sa mga di-unipormeng mga patlang kabaligtaran. Line unevenly matatagpuan sa iba't ibang lugar kumilos na may hindi pantay na puwersa sa device.

Sa pagsasagawa, madalas itong nangyayari inhomogeneous field, pati na rin ang dapat tandaan, dahil homogenous mga patlang ay maaaring mangyari maliban sa loob ng bagay, tulad ng isang pang-akit o isang solenoyde. Panlabas na pagsubaybay ay i-record ang heterogeneity.

detection field

Realizing na tulad ng isang unipormeng at di-unipormeng magnetic field, at pagtukoy ng kanilang disassembled dapat na malaman sa kung ano ang paraan upang matuklasan mo ang mga ito.

Ang pinaka-simple para sa na ito ay ang eksperimento na isinagawa ng Oersted. Ito ay binubuo sa paggamit ng magnetic karayom, na tumutulong upang matukoy ang pagkakaroon ng isang electric kasalukuyang. Sa sandaling ang mga kasalukuyang ay naglalakbay sa pamamagitan ng konduktor na matatagpuan malapit sa arrow upang ilipat, dahil sa ang katunayan na homogenous at inhomogeneous mga magnetic field.

Pakikipag-ugnayan sa kasalukuyang conductors

Ang bawat kasalukuyang-dala konduktor sinusunod nito magnetic field, kumikilos na may isang tiyak na lakas para sa susunod na. Depende sa kasalukuyang direksyon, ang mga conductors ay naaakit sa o repelled mula sa bawat isa. Ang mga patlang na nagmumula sa iba't ibang mga pinagmulan at ay nakatiklop upang bumuo ng isang solong na nagreresulta field.

Paano at kung ano ang

Mga halimbawa ng mga homogenous at inhomogeneous magnetic field inilapat sa ray tube katod, ang mga coils na kasalukuyang ay pumasa sa. Upang makuha ang ninanais na hugis ng magnetic field inilapat shelving lugs at magnetic kalasag na gawa sa tela pagkakaroon ng isang malakas na magnetic pagkamatagusin.

Epekto ng inhomogeneous magnetic field na may kakayahang pagbabago sa kurso ng hindi maibabalik phenomena ng pisikal at kemikal na likas na katangian, karamihan ay magkakaiba proseso. Ang anyo ng ligalig na ligalig pagsasabog ay humantong sa isang pagtaas sa ilang mga order ng magnitude sa bilis ng paggalaw ng gas mula sa isang likido sa isang ibabaw sa anyo ng microbubbles. Ang epekto ng lokal na aalis ng tubig at ion particle dahil microcrystallization proseso pagpapaigting. Sa mataas na enerhiya media daloy reaksyon kaya ng paggawa ng libreng radicals, singlet oxygen, peroxide at nitrogen compounds. Ito ay nangyayari pagkabuo, at likidong produkto ay dulot ng pagguho ng lupa pinsala.

Sa panahon hydrodynamic cavitation malaking halaga na nagreresulta bula at cavities complicates ang kanilang entrainment ng likido mula sa mga lugar ng mababang presyon sa mas mataas na presyon zone kung saan ang collapsing bula ay isinasagawa. Sa panahon ng pagbagsak ng mga maliliit na dami ng bula ay may mababang nilalaman hangin at doon ay isang malakas na kemikal na reaksyon na katulad ng plasma discharge. Ang pagkakaroon ng mga di-unipormeng magnetic field ay humantong sa cavities kawalang-tatag, ang kanilang paghiwalay at ang paglitaw ng mga maliliit na-scale vortex at mga bula. Given na ang presyon sa gitna ng puyo ng tubig ay binabaan, ito ay na-convert sa mga maliliit na laki ng gas mga bula.

Sa panahon induction measurements sa isang nonuniform magnetic field ay dapat na remembered na ang Hall boltahe ay proporsyonal sa ang magnitude ng averaged na lakas patlang sa loob ng lugar bounded sa pamamagitan ng transduser surface.

Upang tumuon sa paraxial beams ay ginagamit din di-unipormeng magnetic field na nabuo sa pamamagitan maikling coils ay multilayer coils, ang haba ng kung saan ay may katapat ang lapad niyaon. Isang elektron bumabagsak sa naturang field, pwersa, pagbabago ng direksyon nito. Electronic naiimpluwensyahan ng gayong mga puwersa papalapit na sa axis lens, na may plane na kung saan ito ay may trajectory ay hindi tuwid. Ang elektron ay gumagalaw sa pamamagitan spiraling segment na kung saan intersects ang axis lens sa isang ibinigay na point.

Spatial kadahilanan na pagtaas ay dulot ng inhomogeneous spatial rassredotachivaniem patlang sa teritoryo ng isang magkakaiba system, eclipsing likido. Upang makakuha ng isang populasyon na antas pagbabaligtad pamamaraan sa paghihiwalay inilapat inhomogeneous patlang nilikha multiband magnet. pol hugis ay katulad ng rods sa isang quadrupole kapasitor molecular osileytor gamit amonya.

Paraan ng paggamit

Magnetic kapintasan detection pamamaraan para sa isang pagkakasunod-sunod batay sa traksyon puwersa ng magnetic particle non-unipormeng patlang na lumilitaw sa mga depekto. Sa pamamagitan ng akumulasyon ng naturang powder alamin ang pagkakaroon ng isang depekto, ang laki nito at posisyon sa ang na-scan na mga item.

Mumunti kawalan ng paraan ng molecular beam na may isang Matindi inhomogeneous magnetic field ay itinuturing na isang maliit na epekto cleavage. May ay isang simple at tila implausible paraan ng pagtaas ng epekto. Ito ay binubuo sa ang application ng mga panlabas na magnetic field liwanag. Ang huli ay gagawing posible upang madagdagan ang paggamit ng nuclear pangunguna magnetometers sa direksyon ng mga di-unipormeng magnetic field.

Ang bentahe ng ang paraan na ang mataas na paglutas kapangyarihan, ginagawang posible upang ayusin ang inhomogeneous magnetic field na katumbas ng halaga ng magnetic maliit na butil na layer tape, at ang posibilidad ng paghahanap ng mga pinsala sa mga kumplikadong ibabaw at isara ang openings.

Ang mga disadvantages ay ang pangangailangan ng pangalawang pagproseso ng impormasyon ay naitala lamang mga particle ng magnetic field sa kahabaan ng belt, ang pagiging kumplikado at pangalagaan demagnetization tape at ay kinakailangan upang maiwasan ang impluwensiya ng mga panlabas na magnetic field.

Ang magnetic field ay unipormeng at di-unipormeng ay medyo karaniwang, sa kabila ng katotohanan na ang invisible simpleng mananahan. Mga halimbawa ng mga homogenous at inhomogeneous magnetic field ay maaaring napansin sa bandpass magneto at solenoids. Sa kasong ito, maaaring sila ay makikita sa pamamagitan ng paggamit ng isang simpleng magnetic needle o bakal pinagtabasan.