Câmpul magnetic este omogen și neomogen: caracteristică și definiție

Unul dintre conceptele de bază folosite în fizică este câmpul magnetic. Se afectează încărcarea încărcăturilor electrice.

Definiția și metodele de detectare a unui câmp magnetic

Când întâlnim conceptul de câmp magnetic, ne confruntăm cu întrebarea dacă acest câmp magnetic este omogen sau neomogen. Înainte de a răspunde la o astfel de întrebare, este necesar să se definească termenii inițiali.

Se presupune că un câmp magnetic este considerat un tip special un fel de materie, existente încărcături electrice în mișcare, în special în apropierea conductorilor cu curent. Puteți detecta folosind un ac magnetic sau pilitură de fier.

Un câmp omogen

Apare în interiorul magnetului de bandă și în solenoid, când lungimea sa este mult mai mare decât diametrul. În acest caz, în conformitate cu regula călăii, contururile câmpului magnetic vor fi îndreptate în sens invers acelor de ceasornic.

Liniile magnetice sunt paralele și drepte, golul dintre ele este întotdeauna același, puterea de influență asupra acului magnetic nu diferă în toate punctele de mărime și direcția sa.

Domeniu neomogen

În cazul unei linii de câmp magnetic neomogen va fi îndoit, The vid este diferit între ele în mărime, forța de impact asupra acului magnetic variază la diferite puncte în magnitudinea sa domeniu și direcția. De asemenea, forța care acționează asupra săgeții plasate în câmpul magnetului de bandă acționează în diferite puncte cu forțe de modul și direcție diferite. Aceasta se numește câmp neomogen. Liniile acestui câmp sunt curbate, frecvența variază de la un punct la altul.

Este posibil să se detecteze un astfel de câmp în apropierea unui conductor de curent continuu, a unui magnet de bandă și a unui solenoid.

Ce sunt liniile magnetice?

Mai întâi, atunci când apare problema, este necesar să se determine care câmp magnetic, omogen sau neomogen, se formează, este necesar să se cunoască liniile magnetice, sub forma cărora caracteristica câmpului devine clară.

Pentru a ilustra un câmp magnetic, au început să fie utilizate liniile magnetice. Acestea sunt benzi imaginare situate de-a lungul acului magnetic și plasate într-un câmp magnetic. Este posibil să trageți o linie magnetică prin orice punct al câmpului, va avea o direcție și va fi întotdeauna aproape.

direcție

Ei ies din polul nord al magnetului și sunt trimiși la polul sudic. Din interiorul magnetului în sine, totul este strict opus. Linile în sine nu au un început sau un sfârșit, sunt închise sau trec de la infinit la infinit.

În afara liniilor de magnet sunt situate cel mai dens în apropierea poliilor. Din aceasta, devine clar că câmpul este cel mai puternic afectat în apropierea poliilor și, pe măsură ce se îndepărtează de jos, slăbește. Dat fiind faptul că benzile magnetice sunt răsucite, direcția forței care acționează asupra acului magnetic se schimbă, de asemenea.

Cum de a desena

Pentru a înțelege modul în care câmpurile magnetice omogene diferă de cele neuniforme, este necesar să învățăm să le reprezentăm folosind linii magnetice.

Exemplu câmp magnetic uniform apariție trebuie luate în considerare cele de mai sus numit așa-numitul solenoid care este o bobină de sârmă cilindric prin care este permisă curent. În interiorul acestuia, un câmp magnetic poate fi considerat omogen, cu condiția ca lungimea este mult mai mare decât diametrul (bobine de câmp exterior va fi non-uniform, linii magnetice vor fi amplasate ca și magnetul trece bandă).

Un câmp omogen este situat, de asemenea, în centrul unui magnet cu bandă permanentă. Într-o regiune limitată în spațiu este posibil de a reproduce și câmp magnetic uniform, în care forța de impact pe o săgeată magnetizate va fi egală în mărime și direcție.

Pentru a desena un câmp magnetic, utilizați exemplul următor. Dacă liniile sunt situate perpendicular pe planul desenului și sunt direcționate de la vizualizator, atunci ele sunt reprezentate ca cruci, în cazul în care vizualizatorul punctează cu puncte. La fel ca în cazul curentului, fiecare cruce este ca o pene coadă vizibilă care zboară de la săgeata înfățișată, iar punctul este mai ascuțit decât săgeata care zboară către noi.

De asemenea, cerința "Desenează un câmp magnetic omogen și neomogen" este ușor de realizat. Pur și simplu trageți aceste linii magnetice, luând în considerare caracteristicile câmpului (omogenitate și eterogenitate).

Cu toate acestea, existența câmpurilor neomogene complică foarte mult problema. În acest caz, obținerea oricărui rezultat fizic utilizând ecuația generală este puțin probabilă.

diferențele

Răspunsul la întrebarea cu privire la modul în care câmpurile magnetice omogene diferă de câmpurile magnetice neomogene este destul de ușor de dat. În primul rând, depinde de liniile magnetice. În cazul unui câmp omogen, distanța dintre ele va fi aceeași și vor fi uniform distribuite, cu aceeași forță care acționează asupra dispozitivelor în orice punct. Pentru câmpuri eterogene, totul este strict opus. Liniile sunt distribuite neuniform, în locuri diferite care acționează cu forțe inegale asupra instrumentelor.

În practică, de multe ori apare câmpul neomogene, precum și să păstreze în minte, deoarece câmpurile omogene pot apărea cu excepția cazului în interiorul obiectului, cum ar fi un magnet sau un solenoid. Observațiile externe, totuși, fixează neomogenitatea.

Detectarea câmpului

După ce am înțeles câmpurile magnetice omogene și neomogene și le-am analizat, este necesar să aflăm în ce fel este posibil să le detectăm.

Cea mai simplă pentru aceasta este experiența realizată de Oersted. Aceasta constă în utilizarea unui ac magnetic, care ajută la determinarea existenței unui curent electric. De îndată ce curentul se mișcă de-a lungul conductorului, săgeata de lângă el se va mișca, datorită faptului că există câmpuri magnetice omogene și neomogene.

Interacțiunea conductorilor cu curent

Fiecare conductor cu curent are propriul său câmp magnetic, acționând cu o anumită forță asupra celui mai apropiat. În funcție de direcția curentului, conductoarele vor fi atrase sau respinse una de cealaltă. Câmpurile provenite din diferite surse se vor adăuga și vor forma un singur câmp rezultat.

Cum sunt create și pentru ce?

Exemple de câmpuri magnetice omogene și neomogene utilizate în dispozitivele cu fascicul de electroni sunt create de bobine care trec curentul. Pentru a obține forma dorită a câmpului magnetic, utilizați vârful rafturilor și ecranele magnetice realizate din materiale cu o permeabilitate magnetică puternică.

Influența câmpurilor magnetice neomogene poate schimba cursul fenomenelor ireversibile de natură fizico-chimică, în principal un proces eterogen. Aspectul difuziei turbulente conduce la o creștere cu câteva ordini de mărime a vitezei de mișcare a gazului din orice lichid către suprafață sub formă de microbublii. Efectul deshidratării locale a ionilor și particulelor se datorează intensificării procesului de microcristalizare. În mediile care curg, reacțiile de mare energie pot crea radicali liberi, oxigen atomic, peroxizi și compuși azotați. Există coagulare, iar în lichid sunt produse provocate de distrugerea eroziunii.

In timpul cavitatie mari bule și cavități hidrodinamice valoare rezultată complică antrenării lor de lichid din zonele de joasă presiune în zona de presiune mai mare în cazul în care se efectuează bule prăbușiri. În timpul prăbușirii unui mic bule, există o cantitate mică de aer și apare o reacție chimică puternică, similară unei descărcări de plasmă. Prezența câmpurilor magnetice neuniforme duce la instabilitate cariilor, dezintegrarea lor și apariția vârtejurilor la scară mică și bule. Având în vedere că presiunea din centrul unui astfel de vârtej este redusă, acesta transformă bulele de gaz de dimensiuni mici.

În timpul măsurării inducției într-un câmp magnetic neomogen, trebuie reținut faptul că tensiunea Hall este proporțională cu valoarea medie a inducției câmpului în zona delimitată de suprafața traductorului.

Pentru a focaliza grinzile paraxial sunt folosite si camp magnetic neuniforma format prin bobine scurte sunt bobine multistrat, a căror lungime este proporțională cu diametrul acestuia. Pe un electron care cade într-un astfel de câmp, există forțe care își schimbă direcția. Un electron aflat sub influența unei astfel de forțe se apropie de axa lentilei, iar planul în care este localizată traiectoria este curbată. Electronul se deplasează de-a lungul unei secțiuni spirituale care intersectează axa lentilei într-un anumit punct.

Factorul spațial al creșterii este cauzat de dispersia spațială a câmpurilor neomogene pe teritoriul unui sistem eterogen, un lichid cu o stare stricată. Pentru a obține o inversare a populației de nivel prin metoda de separare, se folosesc câmpuri neomogene create de un magnet multiband. Forma polilor este similară cu tijele din condensatorul quadrupol al unui generator molecular pe amoniac.

Modalități de utilizare

Metoda de detectare a defectelor prin metoda magnetică se bazează pe tragerea particulelor magnetice de către forțele câmpurilor neomogene care apar deasupra defectelor. Prin acumularea unei astfel de pulberi, se clarifică prezența defectului, mărimea și poziția acestuia pe partea verificată.

Un mic dezavantaj al metodei grinzilor moleculare cu utilizarea câmpurilor magnetice puternice neomogene este micul efect de despicare. Există o metodă simplă și aparent imposibil de a crește acest efect. Aceasta constă în aplicarea unui câmp magnetic exterior exterior. Acestea din urmă vor face posibilă creșterea utilizării magnetometrelor de precesie nucleară în direcția câmpurilor magnetice neomogene.

Avantajul acestei metode este de mare puterea de rezoluție, ceea ce face posibila fixarea câmpului magnetic neomogen proporțional cu valoarea benzii stratului de particule magnetice, și posibilitatea de a găsi prejudiciul pe suprafețe complexe și închideți deschiderile.

Dezavantajele sunt nevoia de procesare secundară a informațiilor, numai particulele câmpurilor magnetice de-a lungul benzii sunt fixe, demagnetizarea și conservarea benzii sunt dificile și este necesar să se prevină influența câmpurilor magnetice externe.

Câmpul magnetic este omogen și eterogen apare destul de des, în ciuda faptului că sunt invizibile pentru omul obișnuit de pe stradă. Exemple de câmpuri magnetice omogene și neomogene se regăsesc în magneții de bandă și în solenoizii. În același timp, ele pot fi observate utilizând un ac magnetic magnetic sau pilitură de fier.