rumah-Tangga bagian dalam-Magnet permanen. Sistem peralihan fluks magnet Penambahan medan magnet magnet permanen

Magnet permanen. Sistem peralihan fluks magnet Penambahan medan magnet magnet permanen

Untuk memahami cara meningkatkan kekuatan magnet, Anda perlu memahami proses magnetisasi. Hal ini akan terjadi jika magnet ditempatkan pada medan magnet luar dengan sisi berlawanan dengan medan magnet aslinya. Peningkatan daya elektromagnet terjadi ketika suplai arus meningkat atau belitan belitan diperbanyak.


Anda dapat meningkatkan kekuatan magnet menggunakan seperangkat peralatan standar yang diperlukan: lem, satu set magnet (Anda memerlukan magnet permanen), sumber arus, dan kawat berinsulasi. Mereka akan dibutuhkan untuk menerapkan metode meningkatkan kekuatan magnet, yang disajikan di bawah ini.

Penguatan dengan magnet yang lebih kuat

Metode ini melibatkan penggunaan magnet yang lebih kuat untuk memperkuat magnet aslinya. Untuk menerapkannya, Anda perlu menempatkan satu magnet di medan magnet luar magnet lain, yang memiliki kekuatan lebih besar. Elektromagnet juga digunakan untuk tujuan yang sama. Setelah magnet dipegang di bidang yang lain, amplifikasi akan terjadi, tetapi kekhususannya terletak pada hasil yang tidak dapat diprediksi, karena untuk setiap elemen prosedur seperti itu akan bekerja secara individual.



Penguatan dengan menambahkan magnet lain

Diketahui bahwa setiap magnet mempunyai dua kutub, dan masing-masing magnet menarik tanda yang berlawanan dengan magnet lainnya, dan magnet yang bersesuaian tidak menarik, hanya menolak. Cara memperbesar kekuatan magnet dengan menggunakan lem dan magnet tambahan. Ini melibatkan penambahan magnet lain untuk meningkatkan daya akhir. Lagi pula, semakin banyak magnet, semakin besar pula gayanya. Satu-satunya hal yang perlu diperhatikan adalah hubungan magnet dengan kutub yang sejenis. Dalam prosesnya, mereka akan saling tolak menolak, sesuai hukum fisika. Namun tantangannya adalah merekat, meski ada kesulitan fisik. Lebih baik menggunakan lem yang dirancang untuk merekatkan logam.

Metode Peningkatan Curie Point

Dalam sains ada konsep titik Curie. Penguatan atau pelemahan magnet dapat dilakukan dengan memanaskan atau mendinginkannya relatif terhadap titik tersebut. Jadi, pemanasan di atas titik Curie atau pendinginan yang kuat (jauh di bawahnya) akan menyebabkan demagnetisasi.

Perlu diperhatikan bahwa sifat-sifat magnet bila dipanaskan dan didinginkan relatif terhadap titik Curie mempunyai sifat yang tiba-tiba, yaitu setelah mencapai suhu yang tepat, kekuatannya dapat ditingkatkan.

Metode No.1

Jika timbul pertanyaan bagaimana cara menguatkan magnet jika kekuatannya diatur oleh arus listrik, maka hal tersebut dapat dilakukan dengan cara memperbesar arus yang dialirkan ke belitan. Di sini terjadi peningkatan proporsional pada daya elektromagnet dan suplai arus. Hal utama adalah ⸺ pemberian makan secara bertahap untuk mencegah kelelahan.

Metode nomor 2

Untuk menerapkan metode ini, jumlah putaran harus ditambah, tetapi panjangnya harus tetap sama. Artinya, Anda bisa membuat satu atau dua baris kawat tambahan agar jumlah lilitan totalnya menjadi lebih banyak.

Bagian ini membahas cara meningkatkan kekuatan magnet di rumah; eksperimen dapat dipesan di situs web MirMagnitov.

Memperkuat magnet biasa

Banyak pertanyaan muncul ketika magnet biasa berhenti menjalankan fungsi langsungnya. Hal ini sering terjadi karena magnet rumah tangga bukanlah magnet tersebut, karena sebenarnya merupakan bagian logam yang termagnetisasi yang kehilangan sifatnya seiring waktu. Tidak mungkin untuk meningkatkan kekuatan bagian tersebut atau mengembalikannya ke sifat aslinya.

Perlu dicatat bahwa tidak masuk akal untuk memasang magnet pada magnet tersebut, bahkan magnet yang lebih kuat, karena ketika magnet tersebut dihubungkan dengan kutub terbalik, medan luar menjadi jauh lebih lemah atau dinetralkan sepenuhnya.

Hal ini dapat diperiksa dengan menggunakan tirai nyamuk rumah tangga biasa, yang bagian tengahnya harus ditutup dengan magnet. Jika Anda memasang magnet yang lebih kuat di atas magnet awal yang lemah, maka tirai umumnya akan kehilangan sifat sambungannya karena tarik-menarik, karena kutub yang berlawanan saling menetralkan medan luar di setiap sisinya.

Eksperimen dengan magnet neodymium

Neomagnet cukup populer, komposisinya: neodymium, boron, besi. Magnet ini memiliki daya tinggi dan tahan terhadap demagnetisasi.

Bagaimana cara memperkuat neodymium? Neodymium sangat rentan terhadap korosi yaitu cepat berkarat, sehingga magnet neodymium dilapisi dengan nikel untuk meningkatkan masa pakainya. Mereka juga menyerupai keramik dan mudah pecah atau retak.

Namun tidak ada gunanya mencoba meningkatkan kekuatannya secara artifisial, karena ini adalah magnet permanen, ia memiliki tingkat kekuatan tertentu untuk dirinya sendiri. Oleh karena itu, jika Anda perlu memiliki neodymium yang lebih kuat, lebih baik membelinya, dengan mempertimbangkan kekuatan yang dibutuhkan dari yang baru.


Kesimpulan: artikel ini membahas topik cara meningkatkan kekuatan magnet, termasuk cara meningkatkan kekuatan magnet neodymium. Ternyata ada beberapa cara untuk meningkatkan sifat-sifat magnet. Karena yang ada hanyalah logam yang termagnetisasi, yang kekuatannya tidak dapat ditingkatkan.

Metode paling sederhana: menggunakan lem dan magnet lain (harus direkatkan dengan kutub yang sama), serta magnet yang lebih kuat, di bidang luar tempat magnet asli harus ditempatkan.

Metode untuk meningkatkan kekuatan elektromagnet dipertimbangkan, yang terdiri dari belitan tambahan dengan kabel atau peningkatan aliran arus. Satu-satunya hal yang perlu diperhatikan adalah kekuatan aliran arus demi keselamatan dan keamanan perangkat.

Magnet konvensional dan neodymium tidak mampu meningkatkan kekuatannya sendiri.

a) Informasi umum. Untuk menciptakan medan magnet konstan, sejumlah perangkat listrik menggunakan magnet permanen, yang terbuat dari bahan magnet keras yang memiliki loop histeresis lebar (Gbr. 5.6).

Kerja magnet permanen terjadi pada daerah dari H= 0 sebelum H = - N s. Bagian loop ini disebut kurva demagnetisasi.

Mari kita perhatikan hubungan dasar pada magnet permanen berbentuk toroida dengan satu celah kecil B(Gbr. 5.6). Karena bentuk toroidal dan celah kecil, fluks bocor pada magnet tersebut dapat diabaikan. Jika celahnya kecil, maka medan magnet di dalamnya dianggap seragam.


Gambar.5.6. Kurva demagnetisasi magnet permanen

Jika kita mengabaikan penonjolan, maka induksi pada celah tersebut DI DALAM & dan di dalam magnet DI DALAM adalah sama.

Berdasarkan hukum arus total dengan integrasi loop tertutup 1231 beras. kita mendapatkan:


Gambar 5.7. Magnet permanen berbentuk seperti toroida

Dengan demikian, kuat medan pada celah berarah berlawanan dengan kuat medan pada badan magnet. Untuk elektromagnet arus searah yang mempunyai bentuk rangkaian magnet yang serupa, tanpa memperhitungkan saturasi, kita dapat menulis: .

Sebagai perbandingan, Anda dapat melihat bahwa dalam kasus magnet permanen n. c, yang menciptakan fluks pada celah kerja, adalah hasil kali tegangan pada badan magnet dan panjangnya dengan tanda berlawanan - Hl.

Memanfaatkan fakta itu

, (5.29)

, (5.30)

Di mana S- luas tiang; - Konduktivitas celah udara.

Persamaan tersebut adalah persamaan garis lurus yang melalui titik asal pada kuadran kedua dengan sudut a terhadap sumbu N. Mempertimbangkan skala induksi tidak masuk dan ketegangan tn sudut a ditentukan oleh persamaan

Karena induksi dan kuat medan magnet pada benda magnet permanen dihubungkan oleh kurva demagnetisasi, maka perpotongan garis lurus tersebut dengan kurva demagnetisasi (titik A pada Gambar 5.6) dan menentukan keadaan inti pada celah tertentu.

Dengan sirkuit tertutup dan

Dengan pertumbuhan B konduktivitas celah kerja dan tga menurun, induksi pada celah kerja berkurang, dan kuat medan di dalam magnet meningkat.

Salah satu ciri penting magnet permanen adalah energi medan magnet pada celah kerja Berat. Mengingat bidang di celah tersebut seragam,

Mengganti nilainya Nb kita mendapatkan:

, (5.35)

dimana V M adalah volume badan magnet.

Jadi, energi pada celah kerja sama dengan energi di dalam magnet.

Ketergantungan produk B(-N) dalam fungsi induksi ditunjukkan pada Gambar 5.6. Jelasnya, untuk titik C, di mana B(-N) mencapai nilai maksimumnya, energi di celah udara juga mencapai nilai terbesarnya, dan dari sudut pandang penggunaan magnet permanen, titik ini optimal. Dapat ditunjukkan bahwa titik C, yang sesuai dengan hasil kali maksimum, adalah titik potong dengan kurva demagnetisasi berkas OKE, ditarik melalui suatu titik dengan koordinat dan .

Mari kita lihat lebih dekat dampak kesenjangan tersebut B dengan jumlah induksi DI DALAM(Gbr. 5.6). Jika magnet dimagnetisasi dengan celah B, kemudian setelah medan luar dihilangkan, induksi akan terjadi pada badan magnet yang bersesuaian dengan titik tersebut A. Posisi titik ini ditentukan oleh celah b.

Kurangi kesenjangan terhadap nilai , Kemudian

. (5.36)

Ketika celah berkurang, induksi pada badan magnet meningkat, tetapi proses perubahan induksi tidak mengikuti kurva demagnetisasi, tetapi sepanjang cabang loop histeresis privat. AMD. Induksi DI DALAM 1 ditentukan oleh titik potong cabang ini dengan sinar yang ditarik membentuk sudut terhadap sumbu - N(dot D).

Jika kita menambah kesenjangan lagi ke nilainya B, maka induksi akan turun ke nilainya DI DALAM, apalagi ketergantungan V (H) akan ditentukan oleh cabang DNA loop histeresis pribadi. Biasanya loop histeresis parsial AMDNA cukup sempit dan digantikan dengan yang lurus IKLAN. yang disebut pengembalian langsung. Kemiringan terhadap sumbu horizontal (+ H) garis lurus ini disebut koefisien pengembalian:

. (5.37)

Karakteristik demagnetisasi suatu bahan biasanya tidak diberikan secara lengkap, tetapi hanya ditentukan nilai induksi saturasinya saja. B, sisa induksi Di g, kekuatan koersif N s. Untuk menghitung magnet, perlu diketahui seluruh kurva demagnetisasi, yang untuk sebagian besar bahan magnet keras dapat didekati dengan rumus.

Kurva demagnetisasi yang dinyatakan oleh (5.30) dapat dengan mudah diplot secara grafis jika B s, B r.

B) Penentuan fluks pada celah kerja untuk rangkaian magnet tertentu. Dalam sistem nyata dengan magnet permanen, fluks pada celah kerja berbeda dengan fluks pada bagian netral (bagian tengah magnet) karena adanya kebocoran dan fluks menggembung (Gbr.).

Aliran pada bagian netral sama dengan:

, (5.39)

dimana aliran pada bagian netral;

Aliran menggembung di kutub;

Fluks kebocoran;

Alur kerja.

Koefisien hamburan o ditentukan oleh persamaan

Jika kita berasumsi bahwa mengalir diciptakan oleh perbedaan potensial magnetik yang sama

. (5.41)

Kami menemukan induksi di bagian netral dengan mendefinisikan:

,

dan menggunakan kurva demagnetisasi Gambar 5.6. Induksi celah kerja sama dengan:

karena aliran di celah kerja beberapa kali lebih kecil daripada aliran di bagian netral.

Sangat sering, magnetisasi sistem terjadi dalam keadaan belum dirakit, ketika konduktivitas celah kerja berkurang karena tidak adanya bagian yang terbuat dari bahan feromagnetik. Dalam hal ini perhitungan dilakukan dengan menggunakan pengembalian langsung. Jika fluks bocornya signifikan, maka disarankan untuk melakukan perhitungan dalam beberapa bagian, seperti halnya elektromagnet.

Fluks kebocoran pada magnet permanen memainkan peran yang jauh lebih besar dibandingkan pada elektromagnet. Faktanya adalah bahwa permeabilitas magnetis bahan magnet keras jauh lebih rendah dibandingkan bahan magnet lunak tempat sistem elektromagnet dibuat. Fluks kebocoran menyebabkan penurunan potensial magnet yang signifikan di sepanjang magnet permanen dan mengurangi n. s, dan oleh karena itu aliran di celah kerja.

Koefisien disipasi sistem yang telah selesai bervariasi dalam rentang yang cukup luas. Perhitungan koefisien hamburan dan fluks hamburan penuh dengan kesulitan besar. Oleh karena itu, ketika mengembangkan desain baru, disarankan untuk menentukan nilai koefisien disipasi pada model khusus di mana magnet permanen diganti dengan elektromagnet. Belitan magnetisasi dipilih sedemikian rupa untuk mendapatkan fluks yang diperlukan pada celah kerja.


Gambar 5.8. Rangkaian magnet dengan magnet permanen serta fluks bocor dan menggembung

c) Menentukan ukuran magnet berdasarkan induksi yang diperlukan pada celah kerja. Tugas ini bahkan lebih sulit daripada menentukan aliran dengan dimensi yang diketahui. Ketika memilih dimensi sirkuit magnetik, mereka biasanya berusaha untuk memastikan induksi B0 dan ketegangan jam 0 di bagian netral berhubungan dengan nilai maksimum produk H 0 V 0 . Dalam hal ini, volume magnet akan menjadi minimal. Rekomendasi berikut diberikan untuk pemilihan bahan. Jika perlu mendapatkan nilai induksi yang besar untuk celah yang besar, maka bahan yang paling cocok adalah bahan magnet. Jika dengan gap yang besar perlu dibuat induksi kecil, maka Alnisi dapat direkomendasikan. Untuk celah kerja yang kecil dan nilai induksi yang tinggi, disarankan menggunakan alni.

Penampang magnet dipilih dari pertimbangan berikut. Induksi pada bagian netral dipilih sama dengan Pada 0. Kemudian aliran pada bagian netral

,

dari mana asal penampang magnet?

.
Nilai induksi pada celah kerja Di hal dan luas kutub diberi besaran. Yang paling sulit adalah menentukan nilai koefisiennya penyebaran. Nilainya tergantung pada desain dan induksi pada inti. Jika penampang magnetnya besar, maka digunakan beberapa magnet yang dihubungkan secara paralel. Panjang magnet ditentukan dari kondisi untuk menciptakan n.s. di celah kerja pada tegangan pada badan magnet jam 0:

Di mana B p - ukuran celah kerja.

Setelah memilih dimensi utama dan merancang magnet, dilakukan perhitungan verifikasi menggunakan metode yang telah dijelaskan sebelumnya.

d) Stabilisasi karakteristik magnet. Selama pengoperasian magnet, terjadi penurunan fluks pada celah kerja sistem - penuaan magnet. Ada penuaan struktural, mekanis dan magnetis.

Penuaan struktural terjadi karena fakta bahwa setelah material mengeras, tekanan internal muncul di dalamnya, dan material memperoleh struktur yang heterogen. Selama operasi, material menjadi lebih homogen, tekanan internal hilang. Dalam hal ini, induksi sisa Dalam t dan pemaksaan N s sedang menurun. Untuk mengatasi penuaan struktural, material mengalami perlakuan panas dalam bentuk temper. Dalam hal ini, tekanan internal pada material hilang. Karakteristiknya menjadi lebih stabil. Paduan aluminium-nikel (alni, dll.) tidak memerlukan stabilisasi struktural.

Penuaan mekanis terjadi karena guncangan dan getaran magnet. Untuk membuat magnet tidak sensitif terhadap tekanan mekanis, magnet tersebut mengalami penuaan buatan. Sebelum dipasang pada peralatan, sampel magnet terkena guncangan dan getaran yang sama seperti yang terjadi selama pengoperasian.

Penuaan magnetik adalah perubahan sifat suatu material di bawah pengaruh medan magnet luar. Medan eksternal positif meningkatkan induksi sepanjang arus balik langsung, dan medan eksternal negatif mengurangi induksi sepanjang kurva demagnetisasi. Untuk membuat magnet lebih stabil, magnet dikenai medan demagnetisasi, setelah itu magnet beroperasi pada jalur balik. Karena kemiringan garis balik yang lebih rendah, pengaruh medan luar berkurang. Saat menghitung sistem magnet dengan magnet permanen, perlu diperhitungkan bahwa selama proses stabilisasi fluks magnet berkurang 10-15%.

Sistem peralihan fluks magnet didasarkan pada peralihan fluks magnet relatif terhadap kumparan yang dapat dilepas.
Inti dari perangkat CE yang diulas di Internet adalah adanya magnet, yang kita bayar sekali, dan ada medan magnet magnet, yang tidak ada yang membayar uang.
Pertanyaannya adalah perlunya menciptakan kondisi pada transformator dengan peralihan fluks magnet di mana medan magnet dapat dikontrol dan kita mengarahkannya. mengganggu. mengarahkan ulang seperti ini. sehingga peralihan energi menjadi minimal atau bebas biaya

Untuk mempertimbangkan pilihan sistem ini, saya memutuskan untuk mempelajari dan mempresentasikan pemikiran saya tentang ide-ide baru.

Pertama-tama, saya ingin melihat sifat magnetik apa yang dimiliki bahan feromagnetik, dll. Bahan magnetik mempunyai gaya koersif.

Oleh karena itu, kekuatan koersif yang diperoleh melalui siklus, atau siklus, dipertimbangkan. Ditunjuk sesuai dan

Kekuatan koersif selalu lebih besar. Fakta ini dijelaskan oleh fakta bahwa pada setengah bidang kanan grafik histeresis nilainya lebih besar dari , dengan jumlah:

Sebaliknya, pada setengah bidang kiri, nilainya kurang dari , dengan jumlah . Oleh karena itu, dalam kasus pertama kurva akan ditempatkan di atas kurva, dan dalam kasus kedua - di bawah. Hal ini membuat siklus histeresis lebih sempit dibandingkan siklusnya.

Kekuatan koersif

Gaya koersif - (dari bahasa Latin coercitio - retensi), nilai kekuatan medan magnet yang diperlukan untuk demagnetisasi lengkap zat ferro atau ferrimagnetik. Diukur dalam Ampere/meter (sistem SI). Berdasarkan besarnya gaya koersif, bahan magnet dibedakan sebagai berikut:

Bahan magnet lunak adalah bahan dengan koersivitas rendah yang dimagnetisasi hingga jenuh dan dimagnetisasi ulang dalam medan magnet yang relatif lemah dengan kekuatan sekitar 8-800 a/m. Setelah pembalikan magnetisasi, mereka tidak menunjukkan sifat magnetis secara eksternal, karena mereka terdiri dari daerah-daerah yang berorientasi acak yang dimagnetisasi hingga jenuh. Contohnya adalah berbagai baja. Semakin besar gaya koersif yang dimiliki suatu magnet, semakin besar ketahanannya terhadap faktor demagnetisasi. Bahan magnet keras adalah bahan dengan gaya koersif tinggi yang dimagnetisasi hingga jenuh dan dimagnetisasi ulang dalam medan magnet yang relatif kuat dengan kekuatan ribuan dan puluhan ribu a/m. Setelah magnetisasi, bahan magnet keras tetap menjadi magnet permanen karena nilai koersivitas dan induksi magnet yang tinggi. Contohnya adalah magnet tanah jarang NdFeB dan SmCo, ferit magnet keras barium dan strontium.

Dengan bertambahnya massa partikel, jari-jari kelengkungan lintasan bertambah, dan menurut hukum pertama Newton, kelembamannya bertambah.

Dengan meningkatnya induksi magnet, jari-jari kelengkungan lintasan berkurang, yaitu. Percepatan sentripetal partikel bertambah. Akibatnya, di bawah pengaruh gaya yang sama, perubahan kecepatan partikel akan lebih kecil, dan jari-jari kelengkungan lintasan akan lebih besar.

Dengan bertambahnya muatan partikel, gaya Lorentz (komponen magnet) meningkat, sehingga percepatan sentripetal juga meningkat.

Ketika kecepatan gerak suatu partikel berubah, jari-jari kelengkungan lintasannya berubah, dan percepatan sentripetal berubah, yang mengikuti hukum mekanika.

Jika sebuah partikel terbang ke medan magnet seragam melalui induksi DI DALAM pada sudut selain 90°, maka komponen kecepatan horizontal tidak berubah, tetapi komponen vertikal di bawah pengaruh gaya Lorentz memperoleh percepatan sentripetal, dan partikel akan membentuk lingkaran pada bidang yang tegak lurus terhadap vektor gaya magnet. induksi dan kecepatan. Karena gerakan simultan sepanjang arah vektor induksi, partikel menggambarkan garis heliks, dan akan kembali ke horizontal semula secara berkala, yaitu. melintasinya pada jarak yang sama.

Interaksi penghambatan medan magnet disebut arus Foucault

Segera setelah rangkaian di induktor ditutup, dua aliran yang berlawanan arah mulai bekerja di sekitar konduktor. Menurut hukum Lenz, muatan positif dari elektrogas (eter) memulai gerakan sekrupnya, mengaktifkan atom-atom yang melaluinya sambungan listrik. didirikan. Oleh karena itu tidak mungkin menjelaskan adanya aksi dan reaksi magnet.

Dengan ini saya menjelaskan penghambatan medan magnet yang menggairahkan dan perlawanan terhadapnya dalam rangkaian tertutup, efek pengereman pada generator listrik (pengereman mekanis atau hambatan rotor generator listrik terhadap gaya dan hambatan yang diterapkan secara mekanis ( pengereman) dari arus Foucault ke magnet neodymium yang jatuh dalam tabung tembaga.

Sedikit tentang motor magnet

Prinsip peralihan fluks magnet juga diterapkan di sini.
Tapi lebih mudah untuk beralih ke gambar.

Bagaimana sistem ini seharusnya bekerja.

Kumparan tengah dapat dilepas dan beroperasi pada panjang pulsa yang relatif lebar, yang dihasilkan oleh aliran fluks magnet dari magnet yang ditunjukkan pada diagram.
Panjang pulsa ditentukan oleh induktansi kumparan dan resistansi beban.
Setelah waktu berlalu dan inti menjadi termagnetisasi, inti itu sendiri harus diinterupsi, didemagnetisasi, atau dimagnetisasi ulang. untuk terus bekerja dengan beban.


Ada dua jenis magnet utama: permanen dan elektromagnet. Anda dapat menentukan apa itu magnet permanen berdasarkan sifat utamanya. Magnet permanen mendapatkan namanya karena daya magnetnya selalu “aktif”. Ia menghasilkan medan magnetnya sendiri, tidak seperti elektromagnet, yang terbuat dari kawat yang dililitkan pada inti besi dan memerlukan arus untuk mengalir untuk menciptakan medan magnet.

Sejarah studi tentang sifat magnetik

Berabad-abad yang lalu, orang menemukan bahwa beberapa jenis batuan memiliki sifat asli: tertarik pada benda besi. Penyebutan magnetit ditemukan dalam kronik sejarah kuno: lebih dari dua ribu tahun yang lalu di Eropa dan jauh lebih awal di Asia Timur. Pada awalnya itu dianggap sebagai objek yang aneh.

Belakangan, magnetit digunakan untuk navigasi, karena ditemukan bahwa magnetit cenderung menempati posisi tertentu ketika diberi kebebasan untuk berputar. Penelitian ilmiah yang dilakukan oleh P. Peregrine pada abad ke-13 menunjukkan bahwa baja dapat memperoleh sifat-sifat tersebut setelah digosok dengan magnetit.

Benda-benda yang dimagnetisasi memiliki dua kutub: “utara” dan “selatan”, relatif terhadap medan magnet bumi. Seperti yang ditemukan Peregrine, mengisolasi salah satu kutub tidak mungkin dilakukan dengan memotong fragmen magnetit menjadi dua - setiap fragmen akan memiliki pasangan kutubnya sendiri.

Sesuai dengan konsep masa kini, medan magnet magnet permanen merupakan hasil orientasi elektron dalam satu arah. Hanya beberapa jenis bahan yang berinteraksi dengan medan magnet; sejumlah kecil bahan mampu mempertahankan medan magnet konstan.

Sifat-sifat magnet permanen

Sifat utama magnet permanen dan medan yang ditimbulkannya adalah:

  • adanya dua kutub;
  • kutub yang berlawanan tarik menarik, dan kutub yang sejenis tolak menolak (seperti muatan positif dan negatif);
  • gaya magnet menyebar tanpa terasa di ruang angkasa dan melewati benda (kertas, kayu);
  • Peningkatan intensitas MF diamati di dekat kutub.

Magnet permanen mendukung MP tanpa bantuan eksternal. Tergantung pada sifat kemagnetannya, bahan dibagi menjadi beberapa jenis utama:

  • feromagnet – mudah termagnetisasi;
  • bahan paramagnetik – termagnetisasi dengan susah payah;
  • Diamagnet - cenderung memantulkan medan magnet luar dengan cara magnetisasi ke arah yang berlawanan.

Penting! Bahan magnetis lunak seperti baja dapat menghantarkan magnet ketika dilekatkan pada magnet, tetapi akan berhenti jika magnet tersebut dilepas. Magnet permanen terbuat dari bahan magnet yang keras.

Bagaimana cara kerja magnet permanen?

Karyanya berkaitan dengan struktur atom. Semua feromagnet menciptakan medan magnet alami, meskipun lemah, berkat elektron yang mengelilingi inti atom. Kelompok atom ini mampu mengorientasikan dirinya pada arah yang sama dan disebut domain magnet. Setiap domain memiliki dua kutub: utara dan selatan. Ketika bahan feromagnetik tidak termagnetisasi, daerah-daerahnya berorientasi pada arah yang acak, dan medan magnetnya saling meniadakan.

Untuk membuat magnet permanen, feromagnet dipanaskan pada suhu yang sangat tinggi dan terkena medan magnet luar yang kuat. Hal ini mengarah pada fakta bahwa domain magnet individu di dalam material mulai mengorientasikan dirinya ke arah medan magnet luar hingga semua domain sejajar, mencapai titik jenuh magnet. Materi tersebut kemudian didinginkan dan domain yang selaras dikunci pada posisinya. Setelah MF eksternal dihilangkan, bahan magnet keras akan mempertahankan sebagian besar domainnya, sehingga menciptakan magnet permanen.

Ciri-ciri magnet permanen

  1. Gaya magnet ditandai dengan sisa induksi magnet. Sdr. yang ditunjuk. Ini adalah kekuatan yang tersisa setelah hilangnya anggota parlemen eksternal. Diukur dalam tes (T) atau gauss (G);
  2. Koersivitas atau ketahanan terhadap demagnetisasi - Ns. Diukur dalam A/m. Menunjukkan berapa intensitas MF eksternal yang seharusnya untuk mendemagnetisasi material;
  3. Energi maksimum – BHmaks. Dihitung dengan mengalikan gaya magnet sisa Br dan koersivitas Hc. Diukur dalam MGSE (megaussersted);
  4. Koefisien suhu gaya magnet sisa – Тс dari Br. Mencirikan ketergantungan Br pada nilai suhu;
  5. Tmax – nilai suhu tertinggi, setelah mencapai magnet permanen kehilangan sifat-sifatnya dengan kemungkinan pemulihan terbalik;
  6. Tcur adalah nilai suhu tertinggi di mana bahan magnetik kehilangan sifat-sifatnya secara permanen. Indikator ini disebut suhu Curie.

Karakteristik magnet individu berubah tergantung pada suhu. Pada suhu yang berbeda, jenis bahan magnetik yang berbeda mempunyai kinerja yang berbeda pula.

Penting! Semua magnet permanen kehilangan persentase kemagnetannya seiring dengan kenaikan suhu, namun dengan laju yang berbeda-beda tergantung pada jenisnya.

Jenis magnet permanen

Ada lima jenis magnet permanen yang masing-masing dibuat berbeda berdasarkan bahan dengan sifat berbeda:

  • alnico;
  • ferit;
  • SmCo tanah jarang berdasarkan kobalt dan samarium;
  • neodimium;
  • polimer.

Alnico

Ini adalah magnet permanen yang terutama terdiri dari kombinasi aluminium, nikel, dan kobalt, tetapi juga dapat mencakup tembaga, besi, dan titanium. Karena sifat magnet alnico, magnet ini dapat beroperasi pada suhu tertinggi dengan tetap mempertahankan daya magnetnya, tetapi magnet ini lebih mudah mengalami kerusakan magnet dibandingkan ferit atau SmCo tanah jarang. Mereka adalah magnet permanen pertama yang diproduksi secara massal, menggantikan logam bermagnet dan elektromagnet mahal.

Aplikasi:

  • motor listrik;
  • perawatan panas;
  • bantalan;
  • kendaraan luar angkasa;
  • peralatan militer;
  • peralatan bongkar muat suhu tinggi;
  • mikrofon.

Ferit

Untuk membuat magnet ferit disebut juga keramik, digunakan strontium karbonat dan besi oksida dengan perbandingan 10/90. Kedua bahan tersebut melimpah dan tersedia secara ekonomis.

Karena biaya produksinya yang rendah, ketahanan terhadap panas (hingga 250°C) dan korosi, magnet ferit adalah salah satu magnet paling populer untuk penggunaan sehari-hari. Mereka memiliki koersivitas internal yang lebih besar daripada alnico, tetapi kekuatan magnetnya lebih kecil dibandingkan neodymium.

Aplikasi:

  • pengeras suara;
  • sistem keamanan;
  • magnet pelat besar untuk menghilangkan kontaminasi besi dari jalur proses;
  • motor dan generator listrik;
  • instrumen medis;
  • mengangkat magnet;
  • magnet pencarian laut;
  • perangkat berdasarkan pengoperasian arus eddy;
  • sakelar dan relai;
  • rem

Magnet SmCo Bumi Langka

Magnet kobalt dan samarium beroperasi pada rentang suhu yang luas, memiliki koefisien suhu tinggi dan ketahanan korosi yang tinggi. Jenis ini mempertahankan sifat magnetiknya bahkan pada suhu di bawah nol mutlak, menjadikannya populer untuk digunakan dalam aplikasi kriogenik.

Aplikasi:

  • teknologi turbo;
  • kopling pompa;
  • lingkungan basah;
  • perangkat suhu tinggi;
  • miniatur mobil balap listrik;
  • perangkat radio-elektronik untuk operasi dalam kondisi kritis.

Magnet neodimium

Magnet terkuat yang ada, terdiri dari paduan neodymium, besi dan boron. Berkat kekuatannya yang luar biasa, magnet mini pun efektif. Ini memberikan keserbagunaan penggunaan. Setiap orang selalu berada di dekat salah satu magnet neodymium. Misalnya, mereka ada di ponsel pintar. Pembuatan motor listrik, peralatan medis, dan elektronik radio mengandalkan magnet neodymium yang sangat kuat. Karena kekuatannya yang sangat besar, gaya magnet yang sangat besar, dan ketahanan terhadap demagnetisasi, sampel hingga ukuran 1 mm dapat dibuat.

Aplikasi:

  • hard disk;
  • perangkat reproduksi suara – mikrofon, sensor akustik, headphone, pengeras suara;
  • prostesis;
  • pompa yang dipasangkan secara magnetis;
  • penutup pintu;
  • mesin dan generator;
  • kunci perhiasan;
  • pemindai MRI;
  • terapi magnet;
  • Sensor ABS di mobil;
  • peralatan pengangkat;
  • pemisah magnetik;
  • saklar buluh, dll.

Magnet fleksibel mengandung partikel magnetik di dalam pengikat polimer. Digunakan untuk perangkat unik di mana pemasangan analog padat tidak mungkin dilakukan.

Aplikasi:

  • iklan bergambar – fiksasi cepat dan penghapusan cepat di pameran dan acara;
  • rambu kendaraan, panel sekolah pendidikan, logo perusahaan;
  • mainan, teka-teki dan permainan;
  • menutupi permukaan untuk melukis;
  • kalender dan penanda magnetis;
  • segel jendela dan pintu.

Kebanyakan magnet permanen bersifat rapuh dan tidak boleh digunakan sebagai komponen struktural. Mereka dibuat dalam bentuk standar: cincin, batang, cakram, dan individu: trapesium, busur, dll. Magnet neodymium, karena kandungan besinya yang tinggi, rentan terhadap korosi, sehingga dilapisi dengan nikel, baja tahan karat, Teflon, titanium , karet dan bahan lainnya.

Video

Sekarang saya akan menjelaskan: Ini adalah hal dalam hidup yang Anda tidak dapat melakukannya terlalu banyak, tetapi Anda benar-benar ingin melakukannya (itu menakutkan)… Tapi intinya di sini adalah sebagai berikut. Semacam nasib menggantung di atas “pelanggan tetap”, aura misteri dan keengganan. Semua fisikawan (pria dan wanita berbeda) sama sekali tidak mengerti tentang magnet permanen (diuji berulang kali, secara pribadi), dan ini mungkin karena semua buku teks fisika menghindari masalah ini. Elektromagnetisme - ya, itu saja, tetapi tidak sepatah kata pun tentang konstanta...

Mari kita lihat apa yang bisa diambil dari buku paling cerdas “I.V. Kursus fisika umum. Jilid 2. Listrik dan Magnetisme,” - Anda hampir tidak dapat menemukan sesuatu yang lebih keren dari kertas bekas ini. Jadi, pada tahun 1820, seorang pria bernama Ørsted memulai eksperimen dengan seorang konduktor dan jarum kompas berdiri di sampingnya. Dengan mengalirkan arus listrik melalui konduktor ke arah yang berbeda, dia memastikan bahwa panah diarahkan dengan jelas ke sesuatu. Dari pengalaman, burung kormoran menyimpulkan bahwa medan magnet bersifat terarah. Belakangan, mereka menemukan (saya bertanya-tanya bagaimana caranya?) bahwa medan magnet, tidak seperti medan listrik, tidak berpengaruh pada muatan yang diam. Gaya hanya terjadi ketika muatan bergerak (perhatikan). Muatan yang bergerak (arus) mengubah sifat-sifat ruang di sekitarnya dan menciptakan medan magnet di dalamnya. Artinya, medan magnet dihasilkan oleh muatan yang bergerak.

Anda tahu, kita semakin menyimpang ke bidang listrik. Lagi pula, tidak ada yang bergerak di dalam magnet dan tidak ada arus yang mengalir di dalamnya. Inilah yang dikatakan Ampere tentang hal ini: ia mengemukakan bahwa arus melingkar (arus molekul) bersirkulasi dalam molekul suatu zat. Setiap arus tersebut memiliki momen magnet dan menciptakan medan magnet di ruang sekitarnya. Dengan tidak adanya medan eksternal, arus molekul berorientasi secara acak, menyebabkan medan yang dihasilkan menjadi nol (keren kan?). Tapi ini belum cukup: Karena orientasi momen magnetis molekul individu yang kacau, momen magnet total benda juga nol. - Apakah Anda merasakan bid'ah semakin kuat? ? Di bawah pengaruh medan, momen magnet molekul memperoleh orientasi dominan dalam satu arah, akibatnya magnet menjadi magnet - momen magnet totalnya menjadi bukan nol. Dalam hal ini, medan magnet dari arus molekul individu tidak lagi saling mengimbangi dan timbullah medan. Hore!

Nah, bagaimana rasanya?! - Ternyata bahan magnetis selalu termagnetisasi (!), hanya secara semrawut. Artinya, jika kita mulai membagi bagian besar menjadi bagian yang lebih kecil, dan beralih ke bagian mikro ke mikro, kita akan mendapatkan magnet yang berfungsi normal (termagnetisasi) tanpa magnetisasi apa pun!!! - Itu tidak masuk akal.

Sedikit informasi, untuk perkembangan umum: Magnetisasi suatu magnet dicirikan oleh momen magnet per satuan volume. Besaran ini disebut magnetisasi dan dilambangkan dengan huruf “J”.

Ayo lanjutkan penyelaman kita. Sedikit tentang Listrik: Tahukah anda bahwa garis-garis induksi magnet medan arus searah merupakan sistem lingkaran konsentris yang mengelilingi kawat? TIDAK? - Sekarang tahu, tapi tidak percaya. Sederhananya, bayangkan sebuah payung. Gagang payung adalah arah arus, tetapi ujung payung itu sendiri (misalnya), yaitu. lingkaran, seperti, garis induksi magnet. Terlebih lagi, garis seperti itu dimulai dari udara tipis, dan tentu saja tidak berakhir di mana pun! -Dapatkah Anda secara fisik membayangkan omong kosong ini? Tiga orang mendaftar untuk kasus ini: kasus ini disebut hukum Bio-Savart-Laplace. Kebingungan ini berasal dari kenyataan bahwa di suatu tempat esensi dari bidang tersebut disajikan secara salah - mengapa bidang tersebut muncul, apa sebenarnya, di mana ia dimulai, di mana dan bagaimana ia menyebar.

Bahkan dalam hal yang sangat sederhana, mereka (fisikawan jahat ini) membodohi semua orang: Arah medan magnet dicirikan oleh besaran vektor (“B” - diukur dalam teslas). Adalah logis, dengan analogi dengan kuat medan listrik “E”, untuk menyebut “B” sebagai kuat medan magnet (sepertinya, keduanya memiliki fungsi yang serupa). Namun (perhatian!) karakteristik gaya utama medan magnet disebut induksi magnet... Tetapi bahkan ini tampaknya tidak cukup bagi mereka, dan untuk benar-benar membingungkan segalanya, nama "kekuatan medan magnet" diberikan pada kuantitas tambahan “H”, mirip dengan karakteristik tambahan “D” dari medan listrik. Apa rasanya...

Dengan mengetahui lebih lanjut gaya Lorentz, mereka sampai pada kesimpulan bahwa gaya magnet lebih lemah daripada gaya Coulomb dengan faktor yang sama dengan kuadrat rasio kecepatan muatan terhadap kecepatan cahaya (yaitu, komponen magnet dari gaya tersebut). lebih kecil dari komponen listrik). Jadi menghubungkan efek relativistik dengan interaksi magnetik!!! Untuk anak-anak kecil, saya akan jelaskan: Paman Einstein hidup di awal abad ini dan dia mengemukakan teori relativitas, yang menghubungkan semua proses dengan kecepatan cahaya (benar-benar omong kosong). Artinya, jika Anda berakselerasi hingga kecepatan cahaya, maka waktu akan berhenti, dan jika Anda melampauinya, maka waktu akan mundur... Semua orang telah lama memahami bahwa ini hanyalah lelucon dunia dari pelawak Einstein, dan itu saja ini, secara halus, tidak benar. Sekarang mereka juga merantai magnet dengan sifat-sifatnya pada omong kosong ini - mengapa mereka melakukan ini?...

Sedikit informasi lainnya: Pak Ampere menemukan rumus yang luar biasa, dan ternyata jika Anda mendekatkan kawat, atau sepotong besi, ke magnet, magnet tersebut tidak akan menarik kawat, melainkan muatan yang bergerak sepanjang magnet. konduktor. Mereka menyebutnya dengan menyedihkan: “Hukum Ampere”! Mereka tidak memperhitungkan bahwa jika konduktor tidak dihubungkan ke baterai dan tidak ada arus yang mengalir melaluinya, maka konduktor tersebut masih menempel pada magnet. Mereka beralasan sedemikian rupa sehingga, kata mereka, tuduhan itu masih ada, mereka hanya bergerak kacau. Inilah yang menempel pada magnet. Saya bertanya-tanya dari mana datangnya EMF dalam volume mikro untuk mengayunkan muatan ini secara kacau. Itu hanyalah mesin gerak abadi! Dan kita tidak memanaskan apa pun, kita tidak memompanya dengan energi... Atau inilah lelucon lainnya: Misalnya, aluminium juga merupakan logam, tetapi karena alasan tertentu ia tidak memiliki muatan yang kacau. Nah, alumunium TIDAK MENYEDIAKAN magnet!!! ...atau terbuat dari kayu...

Oh ya! Saya belum memberi tahu Anda bagaimana arah vektor induksi magnet (Anda perlu mengetahuinya). Jadi, mengingat payung kita, bayangkan kita mengalirkan arus mengelilingi keliling (tepi payung). Sebagai hasil dari operasi sederhana ini, vektor diarahkan oleh pikiran kita ke arah pegangan tepat di tengah-tengah tongkat. Jika konduktor pembawa arus mempunyai bentuk yang tidak beraturan, maka semuanya akan hilang—kesederhanaan menguap. Muncul vektor tambahan yang disebut momen magnet dipol (dalam kasus payung juga ada, hanya diarahkan ke arah yang sama dengan vektor induksi magnet). Kebingungan yang mengerikan dimulai pada rumus - segala macam integral kontur, sinus-kosinus, dll. - Siapapun yang membutuhkannya bisa bertanya pada dirinya sendiri. Dan perlu juga disebutkan bahwa arus harus diterapkan sesuai dengan aturan gimlet yang tepat, yaitu. searah jarum jam, maka vektornya akan menjauhi kita. Hal ini terkait dengan konsep normal positif. Oke, mari kita lanjutkan...

Kamerad Gauss berpikir sedikit dan memutuskan bahwa tidak adanya muatan magnet di alam (sebenarnya, Dirac menyatakan bahwa muatan tersebut ada, tetapi belum ditemukan) mengarah pada fakta bahwa garis-garis vektor “B” tidak memiliki permulaan. juga bukan sebuah akhir. Oleh karena itu, banyaknya perpotongan yang terjadi ketika garis “B” meninggalkan suatu volume yang dibatasi oleh permukaan “S” tertentu selalu sama dengan banyaknya perpotongan yang terjadi ketika garis-garis memasuki volume tersebut. Akibatnya, fluks vektor induksi magnetik melalui permukaan tertutup adalah nol. Sekarang mari kita tafsirkan semuanya ke dalam bahasa Rusia normal: Permukaan apa pun, seperti yang mudah dibayangkan, berakhir di suatu tempat, dan karenanya tertutup. “Sama dengan nol” berarti tidak ada. Kami menarik kesimpulan sederhana: “Tidak pernah ada aliran di mana pun”!!! - Benar-benar keren! (Pada kenyataannya, ini hanya berarti alirannya seragam). Saya pikir kita harus berhenti di sini, karena berikut ini adalah sampah dan kedalaman yang... Hal-hal seperti divergensi, rotor, potensial vektor bersifat kompleks secara global dan bahkan pekerjaan besar ini tidak sepenuhnya dipahami.

Sekarang sedikit tentang bentuk medan magnet pada penghantar berarus (sebagai dasar pembicaraan kita selanjutnya). Topik ini bisa jadi lebih kabur daripada yang biasa kita pikirkan. Saya sudah menulis tentang konduktor lurus - medan berbentuk silinder tipis di sepanjang konduktor. Jika Anda melilitkan kumparan pada selembar karton berbentuk silinder dan mengalirkan arus, maka bidang desain seperti itu (dan secara cerdik disebut solenoida) akan sama dengan bidang magnet silinder serupa, yaitu. garis-garis tersebut keluar dari ujung magnet (atau silinder yang diduga) dan masuk ke ujung yang lain, membentuk semacam elips di ruang angkasa. Semakin panjang kumparan atau magnetnya, semakin datar dan memanjang elipsnya. Cincin tegangan memiliki medan dingin: berbentuk torus (bayangkan bidang konduktor lurus yang digulung menjadi bola). Biasanya ini adalah lelucon dengan toroid (sekarang solenoid digulung menjadi donat) - ia tidak memiliki induksi magnet di luar dirinya (!). Jika Anda menggunakan solenoida yang panjangnya tak terhingga, maka sampahnya sama. Hanya kita yang tahu bahwa tidak ada yang tak terbatas, itu sebabnya solenoid memercik dan menyembur dari ujungnya ;))) . Dan juga, medan seragam di dalam solenoid dan toroid. Wow.

Nah, apa lagi yang berguna untuk diketahui? - Kondisi pada batas dua magnet persis seperti seberkas cahaya pada batas dua media (dibiaskan dan berubah arah), hanya saja kita tidak mempunyai berkas cahaya, melainkan vektor induksi magnet dan permeabilitas magnet yang berbeda. (bukan optik) magnet kita (medium). Atau ada hal lain: kita mempunyai inti dan kumparan di atasnya (seperti elektromagnet), menurut Anda di manakah garis induksi magnet berada? - Mereka terutama terkonsentrasi di dalam inti, karena permeabilitas magnetiknya luar biasa, dan mereka juga terjepit erat di celah udara antara inti dan kumparan. Tapi tidak ada apa pun dalam belitan itu sendiri. Oleh karena itu, Anda tidak akan memagnetisasi apapun dengan permukaan samping kumparan, tetapi hanya dengan inti.

Hei, apakah kamu masih bangun? TIDAK? Kalau begitu mari kita lanjutkan. Ternyata semua bahan di alam tidak terbagi menjadi dua kelas: magnetik dan non-magnetik, tetapi menjadi tiga (tergantung pada tanda dan besarnya kerentanan magnetik): 1. Diamagnet, yang nilainya kecil dan negatif ( singkatnya, praktis nol, dan Anda tidak akan pernah bisa memagnetisasinya), 2. Paramagnet, yang juga kecil tetapi positif (juga mendekati nol; Anda dapat memagnetkannya sedikit, tetapi Anda tetap tidak akan merasakannya, jadi sudahlah), 3. Feromagnet, yang bernilai positif dan mencapai nilai yang sangat besar (1010 kali lebih banyak daripada bahan paramagnetik!), selain itu, untuk bahan feromagnetik, kerentanannya adalah fungsi dari kekuatan medan magnet. Faktanya, ada jenis zat lain - ini adalah dielektrik, mereka memiliki sifat yang sangat berlawanan dan tidak menarik bagi kita.

Kami tentu saja tertarik dengan feromagnet, yang dinamakan demikian karena adanya zat besi (ferrum). Besi dapat diganti dengan bahan kimia yang memiliki sifat serupa. unsur: nikel, kobalt, gadolinium, paduan dan senyawanya, serta beberapa paduan dan senyawa mangan dan kromium. Semua hal tentang magnetisasi ini hanya berfungsi jika zatnya berada dalam keadaan kristal. (Magnetisasi tetap terjadi karena efek yang disebut “Hysteresis Loop” - ya, Anda semua sudah mengetahuinya). Sangat menarik untuk mengetahui bahwa ada “suhu Curie” tertentu, dan ini bukan suhu tertentu, tetapi berbeda untuk setiap bahan, di atasnya semua sifat feromagnetik hilang. Sungguh menakjubkan mengetahui bahwa ada zat dari kelompok kelima, yang disebut antiferromagnet (erbium, disposisi, paduan mangan dan TEMBAGA!!!). Bahan khusus ini memiliki suhu lain: “titik Curie antiferromagnetik” atau “titik Néel”, di bawahnya sifat stabil kelas ini juga hilang. (Di atas titik atas, zat berperilaku seperti paramagnet, dan pada suhu di bawah titik Néel bawah, zat menjadi feromagnetik).

Kenapa aku menceritakan semua ini dengan tenang? - Perlu diketahui bahwa saya tidak pernah mengatakan bahwa kimia adalah ilmu yang salah (hanya fisika) - tetapi ini adalah kimia murni. Bayangkan: Anda mengambil tembaga, mendinginkannya, menjadikannya magnet, dan Anda memiliki magnet di tangan Anda (di sarung tangan Anda? Tapi tembaga tidak bersifat magnetis!!! - Sungguh, keren.

Kita mungkin juga memerlukan beberapa hal yang murni elektromagnetik dari buku ini, untuk membuat alternator, misalnya. Fenomena nomor 1: Pada tahun 1831, Faraday menemukan bahwa dalam rangkaian penghantar tertutup, ketika fluks induksi magnet berubah melalui permukaan yang dibatasi oleh rangkaian ini, timbul arus listrik. Fenomena ini disebut induksi elektromagnetik, dan arus yang dihasilkan disebut induksi. Dan sekarang yang paling penting: Besarnya ggl induksi tidak bergantung pada cara fluks magnet berubah, dan hanya ditentukan oleh laju perubahan fluks! - Pikiran matang: Semakin cepat rotor dengan tirai berputar, semakin besar nilai EMF induksi yang dicapai, dan semakin besar pula tegangan yang dikeluarkan dari rangkaian sekunder alternator (dari kumparan). Benar, Paman Lenz memanjakan kita dengan “Aturan Lenz” -nya: arus induksi selalu diarahkan untuk melawan penyebab yang menyebabkannya. Nanti saya akan menjelaskan bagaimana masalah ini ditangani di alternator (dan juga di model lain).

Fenomena nomor 2: Arus induksi juga dapat tereksitasi dalam konduktor padat masif. Dalam hal ini disebut arus Foucault atau arus eddy. Hambatan listrik suatu konduktor masif rendah, sehingga arus Foucault dapat mencapai kekuatan yang sangat tinggi. Sesuai dengan aturan Lenz, arus Foucault memilih jalur dan arah di dalam konduktor sehingga aksinya dapat melawan penyebab yang menyebabkannya sekuat mungkin. Oleh karena itu, konduktor baik yang bergerak dalam medan magnet yang kuat mengalami penghambatan yang kuat akibat interaksi arus Foucault dengan medan magnet. Hal ini perlu diketahui dan diperhitungkan. Misalnya, dalam sebuah alternator, jika dilakukan sesuai dengan skema salah yang diterima secara umum, maka arus Foucault muncul di tirai yang bergerak, dan, tentu saja, memperlambat prosesnya. Sejauh yang saya mengerti, tidak ada yang memikirkan hal ini sama sekali. (Catatan: Satu-satunya pengecualian adalah induksi unipolar, ditemukan oleh Faraday dan diperbaiki oleh Tesla, yang tidak menghasilkan efek berbahaya dari induksi diri).

Fenomena nomor 3: Arus listrik yang mengalir pada suatu rangkaian menimbulkan fluks magnet yang menembus rangkaian tersebut. Ketika arus berubah, fluks magnet juga berubah, akibatnya ggl diinduksi dalam rangkaian. Fenomena ini disebut induksi diri. Pada artikel tentang alternator saya juga akan membahas fenomena ini.

Berbicara tentang arus Foucault. Anda dapat melakukan satu eksperimen keren. Mudah sekali. Ambil lembaran tembaga atau aluminium yang besar dan tebal (setidaknya setebal 2 mm) dan letakkan pada sudut ke lantai. Biarkan magnet permanen yang “kuat” meluncur bebas ke bawah permukaan miringnya. Dan... Aneh!!! Magnet permanen tampaknya tertarik pada lembaran dan meluncur lebih lambat dibandingkan, misalnya, pada permukaan kayu. Mengapa? Misalnya, seorang “spesialis” akan langsung menjawab: “Dalam konduktor lembaran, ketika magnet bergerak, timbul arus listrik eddy (arus Foucault), yang mencegah perubahan medan magnet, dan oleh karena itu, mencegah pergerakan magnet permanen sepanjang magnet permanen. permukaan konduktor.” Tapi mari kita pikirkan! Arus listrik Eddy merupakan pergerakan pusaran elektron konduksi. Apa yang mencegah pergerakan bebas pusaran elektron konduksi di sepanjang permukaan konduktor? Massa inert elektron konduksi? Hilangnya energi ketika elektron bertabrakan dengan kisi kristal suatu konduktor? Tidak, hal ini tidak dipatuhi, dan secara umum tidak mungkin dilakukan. Jadi, apa yang mencegah pergerakan bebas arus eddy sepanjang konduktor? Tidak tahu? Dan tidak ada yang bisa menjawab, karena semua fisika adalah omong kosong.

Sekarang beberapa pemikiran menarik tentang esensi magnet permanen. Dalam mesin Howard R. Johnson, atau lebih tepatnya dalam dokumentasi patennya, gagasan berikut diungkapkan: “Penemuan ini berkaitan dengan metode penggunaan putaran elektron tidak berpasangan dalam feromagnet dan bahan lain yang merupakan sumber medan magnet untuk menghasilkan daya tanpa aliran elektron, seperti ini terjadi pada konduktor listrik biasa, dan pada motor magnet permanen menggunakan metode ini saat membuat sumber listrik. Dalam praktek penemuan ini, putaran elektron tidak berpasangan yang terkandung dalam magnet permanen digunakan untuk menciptakan sumber tenaga penggerak semata-mata melalui karakteristik superkonduktor magnet permanen dan fluks magnet yang diciptakan oleh magnet, yang dikendalikan dan terkonsentrasi sedemikian rupa untuk mengarahkan gaya magnet untuk menghasilkan kerja berguna yang konstan, seperti perpindahan rotor relatif terhadap stator." Perhatikan bahwa Johnson menulis dalam patennya tentang magnet permanen sebagai sistem dengan “karakteristik superkonduktor”! Arus elektron dalam magnet permanen adalah manifestasi dari superkonduktivitas nyata, yang tidak memerlukan sistem pendingin konduktor untuk memastikan resistansi nol. Selain itu, "resistansi" harus negatif agar magnet dapat mempertahankan dan memperbarui keadaan magnetnya.

Apa, menurut Anda, Anda tahu segalanya tentang “pelanggan tetap”? Berikut pertanyaan sederhananya: - Seperti apa gambaran garis medan cincin feromagnetik sederhana (magnet dari speaker biasa)? Untuk beberapa alasan, semua orang secara eksklusif percaya bahwa itu sama dengan konduktor cincin mana pun (dan, tentu saja, tidak ada satupun yang digambarkan dalam buku). Dan di sinilah Anda salah!

Faktanya (lihat gambar) di area yang berdekatan dengan lubang cincin, terjadi sesuatu yang tidak dapat dipahami pada garis-garis tersebut. Alih-alih terus menerus menusuknya, mereka malah menyimpang, membentuk sosok yang mengingatkan pada tas yang terisi penuh. Ia seolah-olah memiliki dua ikatan - di atas dan di bawah (titik khusus 1 dan 2) - medan magnet di dalamnya berubah arah.

Anda dapat melakukan eksperimen keren (seperti, biasanya tidak bisa dijelaskan;) - mari kita bawa bola baja dari bawah ke cincin ferit, dan mur logam ke bagian bawahnya. Dia akan langsung tertarik padanya (Gbr. a). Semuanya jelas di sini - bola, begitu berada di medan magnet cincin, menjadi magnet. Selanjutnya, kita akan memasukkan bola dari bawah ke atas ke dalam ring. Di sini mur akan lepas dan jatuh ke atas meja (Gbr. b). Ini dia, poin spesial terendah! Arah medan di dalamnya berubah, bola mulai menjadi magnet kembali dan berhenti menarik mur. Dengan menaikkan bola di atas titik khusus, mur dapat dimagnetisasi lagi (Gbr. c). Lelucon dengan garis magnet ini pertama kali ditemukan oleh M.F. burung unta.

P.S.: Dan sebagai penutup, saya akan mencoba merumuskan lebih jelas posisi saya dalam kaitannya dengan fisika modern. Saya tidak menentang data eksperimen. Jika anda membawa magnet dan magnet tersebut menarik sepotong besi, berarti magnet tersebut menariknya. Jika fluks magnet menginduksi EMF, berarti ia terinduksi. Anda tidak bisa membantahnya. Namun (!) inilah kesimpulan yang dibuat oleh para ilmuwan... penjelasan mereka mengenai hal ini dan proses lainnya kadang-kadang sungguh menggelikan (untuk membuatnya lebih halus). Dan bukan kadang-kadang, tapi sering. Hampir selalu…

Publikasi terkait: