Isa sa mga pangunahing konseptong ginagamit sa pisika ay ang magnetic field. Ito ay kumikilos sa paglipat ng mga singil sa kuryente. Ito ay hindi mahahalata at hindi nararamdaman ng isang tao, ngunit ang presensya nito ay maaaring makita gamit ang isang magnet o bakal. Madali ding maunawaan kung aling magnetic field ang tinatawag na homogenous at inhomogeneous.
Kahulugan at mga pamamaraan para sa pag-detect ng magnetic field
Kapag nakatagpo tayo ng konsepto ng magnetic field, mayroon tayong tanong tungkol sa kung anong uri ito ng magnetic field, kung ito ay homogenous o hindi homogenous. Bago sagutin ang ganoong tanong, kailangang magbigay ng mga paunang kahulugan ng mga termino.
Ang magnetic field ay dapat ituring na isang espesyal na uri ng bagay na umiiral malapit sa gumagalaw na mga singil sa kuryente, lalo na malapit sa mga konduktor na may kasalukuyang. Maaaring matukoy gamit ang magnetic needle o iron filings.
Palang ng uniporme
Nangyayari sa loob ng bandamagnet at sa solenoid, kapag ang haba nito ay mas malaki kaysa sa diameter. Sa kasong ito, ayon sa panuntunan ng gimlet, ang mga contour ng magnetic field ay ididirekta sa counterclockwise.
Magnetic na linya ay parallel at tuwid, ang walang laman sa pagitan ng mga ito ay palaging pareho, ang puwersa ng impluwensya sa magnetic needle ay hindi naiiba sa lahat ng mga punto sa magnitude at direksyon nito.
Heterogenous field
Sa kaso ng isang hindi homogenous na field, ang mga magnetic na linya ay baluktot, ang void sa pagitan ng mga ito ay mag-iiba sa laki, ang puwersa ng pagkilos sa magnetic needle ay mag-iiba sa magnitude at direksyon sa iba't ibang mga punto sa field. Gayundin, ang puwersa na kumikilos sa isang arrow na inilagay sa larangan ng isang strip magnet ay kumikilos sa iba't ibang mga punto na may mga puwersa na naiiba sa magnitude at direksyon. Ito ay tinatawag na inhomogeneous field. Ang mga linya ng naturang field ay kurbado, ang dalas ay nag-iiba mula sa bawat punto.
Posibleng matukoy ang ganitong uri ng field malapit sa isang tuwid na conductor na may current, bar magnet at solenoid.
Ano ang mga magnetic lines
Una sa lahat, kapag lumitaw ang isang problema, dapat matukoy kung anong uri ng magnetic field, homogenous o inhomogeneous, ang nabuo, dapat malaman ang tungkol sa magnetic lines, mula sa hugis kung saan nagiging malinaw ang katangian ng field.
Upang ilarawan ang magnetic field, nagsimulang gumamit ng magnetic lines. Ang mga ito ay mga haka-haka na guhit sa kahabaan ng isang magnetic needle at inilagay sa isang magnetic field. Posibleng gumuhit ng magnetic line sa alinmanfield point, magkakaroon ito ng direksyon at laging malapit.
Direksyon
Iniiwan nila ang north pole ng magnet at tumungo sa timog. Sa loob ng magnet mismo, ang lahat ay mahigpit na kabaligtaran. Ang mga linya mismo ay walang simula o wakas, sarado o pumunta mula sa infinity hanggang infinity.
Sa labas ng magnet, ang mga linya ay matatagpuan hangga't maaari malapit sa mga poste. Mula dito nagiging malinaw na ang epekto ng patlang ay pinakamalakas malapit sa mga poste, at habang lumalayo ka mula sa ibaba, humihina ito. Dahil ang magnetic stripes ay kurbado, ang direksyon ng puwersa na kumikilos sa magnetic needle ay nagbabago din.
Paano ilarawan
Upang maunawaan kung paano naiiba ang homogenous magnetic field sa hindi homogenous, kailangan mong matutunan kung paano ilarawan ang mga ito gamit ang magnetic lines.
Dapat isaalang-alang ang halimbawa sa itaas ng paglitaw ng isang pare-parehong magnetic field sa tinatawag na solenoid, na isang cylindrical wire coil kung saan dinadaanan ang kasalukuyang. Sa loob nito, ang magnetic field ay maaaring ituring na pare-pareho, sa kondisyon na ang haba ay mas malaki kaysa sa diameter (sa labas ng coil, ang field ay hindi pare-pareho, ang mga magnetic na linya ay matatagpuan sa parehong paraan tulad ng sa isang bar magnet).
Ang unipormeng field ay matatagpuan din sa gitna ng permanenteng bar magnet. Sa anumang limitadong lugar sa kalawakan, posible ring magparami ng pare-parehong magnetic field, kung saan ang mga puwersang kumikilos sa magnetized needle ay magiging pareho sa magnitude at direksyon.
Upang maglarawan ng magnetic field, gamitin ang sumusunod na halimbawa. Kung ang mga linya ay matatagpuanpatayo sa drawing plane at nakadirekta mula sa viewer, pagkatapos ay inilalarawan sila ng mga krus, kung sa viewer - na may mga tuldok. Gaya ng agos, ang bawat krus ay, kumbaga, ang nakikitang buntot ng isang arrow na lumilipad mula sa tumitingin, at ang punto ay mas matalas kaysa sa arrow na lumilipad patungo sa atin.
Gayundin, ang kinakailangan na "Gumuhit ng uniporme at hindi pare-parehong magnetic field" ay madaling matupad. Iguhit lamang ang mga magnetic na linyang ito, na isinasaalang-alang ang mga katangian ng field (pagkakapareho at inhomogeneity).
Gayunpaman, ang pagkakaroon ng hindi magkakatulad na mga patlang ay lubos na nagpapalubha sa gawain. Sa kasong ito, malabong makakuha ng anumang pisikal na resulta gamit ang pangkalahatang equation.
Mga Pagkakaiba
Ang sagot sa tanong kung paano naiiba ang mga homogenous magnetic field sa mga hindi homogenous ay medyo madaling ibigay. Una sa lahat, depende ito sa mga magnetic lines. Sa kaso ng isang pare-parehong field, ang distansya sa pagitan ng mga ito ay magiging pareho, at sila ay pantay-pantay, na may parehong puwersa na kumikilos sa mga instrumento sa anumang punto. Para sa hindi magkakatulad na mga patlang, ang lahat ay mahigpit na kabaligtaran. Ang mga linya ay hindi pantay na matatagpuan, sa iba't ibang lugar ay kumikilos ang mga ito nang may hindi pantay na puwersa sa mga device.
Sa pagsasanay, ang isang hindi magkakatulad na patlang ay karaniwan, na dapat ding tandaan, dahil ang magkatulad na mga patlang ay maaari lamang mangyari sa loob ng isang bagay, gaya ng magnet o solenoid. Aayusin ng mga obserbasyon sa labas ang heterogeneity.
Field detection
Naiintindihan kung ano ang pare-pareho at hindi magkakatulad na magnetic field, at tukuyin ang mga itokapag na-disassemble, dapat mong malaman kung paano mo mahahanap ang mga ito.
Ang pinakasimple para dito ay ang eksperimento na isinagawa ni Oersted. Binubuo ito sa paggamit ng magnetic needle, na tumutulong upang matukoy ang pagkakaroon ng isang electric current. Sa sandaling gumalaw ang kasalukuyang sa kahabaan ng konduktor, ang arrow na matatagpuan sa malapit ay gagalaw, dahil sa katotohanan na mayroong pare-pareho at hindi pare-parehong magnetic field.
Interaction ng mga conductor sa kasalukuyang
Ang bawat conductor na may kasalukuyang ay may sariling magnetic field, na kumikilos nang may tiyak na puwersa sa pinakamalapit na isa. Depende sa direksyon ng agos, ang mga konduktor ay aakit o pagtataboy sa isa't isa. Ang mga field na nagmula sa iba't ibang source ay magdadagdag at bubuo ng iisang resultang field.
Paano sila nilikha at bakit
Ang mga halimbawa ng pare-pareho at hindi pare-parehong magnetic field na ginagamit sa mga cathode ray device ay nilikha ng mga coil na dumadaan sa kasalukuyang. Upang makuha ang kinakailangang hugis ng magnetic field, ginagamit ang mga shelf tip at magnetic screen, na gawa sa mga materyales na may malakas na magnetic permeability.
Ang impluwensya ng hindi magkakatulad na magnetic field ay maaaring magbago sa kurso ng hindi maibabalik na pisikal at kemikal na phenomena, kadalasan ay isang heterogenous na proseso. Ang hitsura ng magulong pagsasabog ay humahantong sa isang pagtaas ng ilang mga order ng magnitude sa rate ng paggalaw ng gas mula sa anumang likido patungo sa ibabaw sa anyomicrobubbles. Ang epekto ng lokal na pag-aalis ng tubig ng mga ions at particle ay dahil sa pagtindi ng proseso ng microcrystallization. Sa dumadaloy na media, ang mga reaksyong may mataas na enerhiya ay maaaring lumikha ng mga libreng radical, atomic oxygen, peroxide, at nitrogenous compound. Nagaganap ang coagulation, at ang mga produktong sanhi ng erosive na pagkasira ay lumalabas sa likido.
Sa panahon ng hydrodynamic cavitation, ang malaking sukat ng mga umuusbong na mga bula at mga kuweba ay nagpapakumplikado sa kanilang pagpasok sa pamamagitan ng likido mula sa lugar na may mababang presyon patungo sa lugar na may mas mataas na presyon, kung saan ang mga bula ay bumagsak. Sa panahon ng pagbagsak ng isang maliit na bula, mayroong isang mababang nilalaman ng hangin at isang malakas na reaksyon ng kemikal ay nangyayari, katulad ng isang paglabas ng plasma. Ang pagkakaroon ng mga hindi magkakatulad na magnetic field ay humahantong sa kawalang-tatag ng mga cavity, ang kanilang pagkawatak-watak at ang paglitaw ng mga maliliit na vortices at mga bula. Dahil nababawasan ang pressure sa gitna ng naturang vortex, nagko-convert ito ng maliliit na bula ng gas.
Kapag nagsusukat ng induction sa isang hindi pare-parehong magnetic field, tandaan na ang Hall boltahe ay proporsyonal sa average na halaga ng field induction sa loob ng lugar na nililimitahan ng ibabaw ng transducer.
Upang ituon ang mga paraxial beam, ginagamit din ang mga hindi pare-parehong magnetic field, na binubuo ng mga maiikling coil, na mga multilayer solenoid, na ang haba nito ay katumbas ng kanilang diameter. Ang isang elektron na pumapasok sa gayong larangan ay napapailalim sa mga puwersa na nagbabago ng direksyon nito. Ang isang elektron sa ilalim ng impluwensya ng gayong puwersa ay lumalapit sa axis ng lens, habang ang eroplano kung saan matatagpuan ang tilapon nito ayyumuko. Gumagalaw ang electron sa isang spiral segment na nag-intersect sa axis ng lens sa isang partikular na punto.
Ang spatial increase factor ay sanhi ng spatial na dispersal ng hindi magkakatulad na field sa teritoryo ng isang heterogenous system na nahuhugasan ng likido. Upang makuha ang pagbaligtad ng populasyon ng mga antas sa pamamagitan ng paraan ng paghihiwalay, ginagamit ang mga hindi pantay na field na nilikha ng isang multiband magnet. Ang hugis ng mga pole ay katulad ng mga rod sa quadrupole capacitor ng isang ammonia-based molecular generator.
Mga Paggamit
Ang magnetic-order na paraan ng flaw detection ay batay sa traksyon ng mga magnetic particle ng mga puwersa ng hindi magkakatulad na mga field na lumalabas sa itaas ng mga depekto. Tinutukoy ng akumulasyon ng naturang pulbos ang pagkakaroon ng depekto, ang laki at posisyon nito sa bahaging sinusuri.
Ang isang maliit na splitting effect ay itinuturing na isang makabuluhang kawalan ng molecular beam method gamit ang malalakas na inhomogeneous magnetic field. Mayroong isang simple at tila hindi kapani-paniwalang paraan upang madagdagan ang epekto na ito. Binubuo ito sa aplikasyon ng isang liwanag na panlabas na magnetic field. Ang huli ay magiging posible upang madagdagan ang lugar ng paggamit ng nuclear precessional magnetometer patungo sa hindi pare-parehong magnetic field.
Ang bentahe ng pamamaraang ito ay ang mataas na resolution nito, na ginagawang posible na makita ang mga hindi pare-parehong magnetic field na naaayon sa laki ng mga particle ng magnetic layer ng tape, pati na rin ang kakayahang makahanap ng pinsala sa kumplikadong mga ibabaw at sa masikip na bukana.
Ang mga disadvantages ayang pangangailangan para sa pangalawang pagproseso ng impormasyon, mga particle lamang ng magnetic field sa kahabaan ng tape ang naayos, ang pagiging kumplikado ng demagnetization at preserbasyon ng tape, at ito ay kinakailangan upang maiwasan ang impluwensya ng mga panlabas na magnetic field.
Ang mga uniporme at hindi magkakatulad na magnetic field ay karaniwan, sa kabila ng katotohanang hindi ito nakikita ng karaniwang karaniwang tao. Ang mga halimbawa ng pare-pareho at hindi pare-parehong magnetic field ay makikita sa mga bar magnet at solenoid. Kasabay nito, mapapansin mo ang mga ito gamit ang isang simpleng magnetic needle o iron filings.
