מיגון מגנטי. האם יש חומר שמפחית את השדה המגנטי מבלי להשפיע על השדה המגנטי עצמו? מה שלא עובר שדה מגנטי

מיגון של שדות מגנטיים יכול להתבצע בשתי דרכים:

מיגון עם חומרים פרומגנטיים.

מיגון עם זרמי מערבולת.

השיטה הראשונה משמשת בדרך כלל להקרנה של MF קבוע ושדות בתדר נמוך. השיטה השנייה מספקת יעילות משמעותית במיגון MF בתדר גבוה. בשל אפקט פני השטח, צפיפות זרמי המערבולת ועוצמת השדה המגנטי המתחלף, ככל שהם נכנסים עמוק יותר לתוך המתכת, נופלים על פי חוק מעריכי:

הפחתת השדה והזרם, הנקראת עומק החדירה המקביל.

ככל שעומק החדירה קטן יותר, כך הזרם זורם גדול יותר בשכבות פני השטח של המסך, כך גדל ה-MF ההפוך שנוצר על ידו, המעקר את השדה החיצוני של מקור האיסוף מהחלל שתופס המסך. אם המגן עשוי מחומר לא מגנטי, אז אפקט המיגון יהיה תלוי רק במוליכות הספציפית של החומר ובתדירות שדה המיגון. אם המסך עשוי מחומר פרומגנטי, אזי, אם שאר הדברים שווים, ייגרם בו e גדול על ידי שדה חיצוני. ד.ש. בשל הריכוז הגדול יותר של קווי שדה מגנטי. עם אותה מוליכות של החומר, זרמי מערבולת יגדלו, וכתוצאה מכך עומק חדירה קטן יותר ואפקט מיגון טוב יותר.

בבחירת עובי וחומר המסך, יש לצאת לא מהתכונות החשמליות של החומר, אלא להיות מונחה על ידי שיקולים של חוזק מכני, משקל, קשיחות, עמידות בפני קורוזיה, קלות חיבור חלקים בודדים ויצירת מגעי מעבר ביניהם. עם התנגדות נמוכה, קלות הלחמה, ריתוך וכן הלאה.

ניתן לראות מהנתונים בטבלה כי עבור תדרים מעל 10 מגה-הרץ, סרטי נחושת ואף יותר מכך כסופים בעובי של כ-0.1 מ"מ נותנים אפקט מיגון משמעותי. לכן, בתדרים מעל 10 מגה-הרץ, די מקובל להשתמש במסכים העשויים מגטינקס מצופה בנייר כסף או פיברגלס. בתדרים גבוהים, פלדה מעניקה אפקט מיגון גדול יותר מאשר מתכות לא מגנטיות. עם זאת, יש לקחת בחשבון שמסכים כאלה יכולים להכניס הפסדים משמעותיים למעגלים הממוגנים עקב התנגדות גבוהה והיסטרזיס. לכן, מסכים כאלה ישימים רק במקרים שבהם ניתן להתעלם מאובדן הכנסה. כמו כן, ליעילות מיגון גדולה יותר, המסך חייב להיות בעל פחות התנגדות מגנטית מאוויר, ואז קווי השדה המגנטי נוטים לעבור לאורך קירות המסך ולחדור אל החלל שמחוץ למסך במספר קטן יותר. מסך כזה מתאים באותה מידה להגנה מפני השפעות שדה מגנטי ולהגנה על החלל החיצוני מהשפעת שדה מגנטי שנוצר ממקור בתוך המסך.

ישנן דרגות רבות של פלדה ופרמלוי עם ערכים שונים של חדירות מגנטית, כך שלכל חומר יש צורך לחשב את ערך עומק החדירה. החישוב נעשה לפי המשוואה המשוערת:

1) הגנה מפני שדה מגנטי חיצוני

קווי הכוח המגנטיים של השדה המגנטי החיצוני (קווי האינדוקציה של שדה ההפרעה המגנטי) יעברו בעיקר בעובי דפנות המסך, בעל התנגדות מגנטית נמוכה בהשוואה להתנגדות החלל בתוך המסך. . כתוצאה מכך, שדה ההפרעות המגנטי החיצוני לא ישפיע על פעולת המעגל החשמלי.

2) מיגון של שדה מגנטי משלו

מנוף כזה משמש אם המשימה היא להגן על מעגלים חשמליים חיצוניים מהשפעות של שדה מגנטי שנוצר על ידי זרם הסליל. השראות L, כלומר, כאשר נדרשת לוקליזציה מעשית של ההפרעות שנוצרות על ידי השראות L, אז בעיה כזו נפתרת באמצעות מסך מגנטי, כפי שמוצג באופן סכמטי באיור. כאן, כמעט כל קווי השדה של השדה של המשרן ייסגרו דרך עובי קירות המסך, מבלי לחרוג מהם בשל העובדה שההתנגדות המגנטית של המסך קטנה בהרבה מההתנגדות של החלל שמסביב.

3) מסך כפול

במסך מגנטי כפול אפשר לדמיין שחלק מקווי הכוח המגנטיים, החורגים מעובי דפנות מסך אחד, ייסגר דרך עובי דפנות המסך השני. באותו אופן, ניתן לדמיין את פעולתו של מסך מגנטי כפול בעת מיקום הפרעות מגנטיות שנוצרות על ידי אלמנט מעגל חשמלי הממוקם בתוך המסך הראשון (הפנימי): עיקר קווי הכוח המגנטיים (קווים תועים מגנטיים) ייסגרו דרך קירות המסך החיצוני. כמובן שבמסכים כפולים יש לבחור באופן רציונלי את עובי הדופן והמרחק ביניהם.

מקדם המיגון הכולל מגיע לערכו הגדול ביותר במקרים בהם עובי הדופן והרווח בין המסכים גדלים ביחס למרחק ממרכז המסך, והפער הוא הממוצע הגיאומטרי של עובי הדופן של המסכים הסמוכים לו. . במקרה זה, גורם המיגון:

L = 20 גרם (H/Ne)

ייצור מסכים כפולים בהתאם להמלצה זו הוא למעשה קשה מסיבות טכנולוגיות. הרבה יותר כדאי לבחור את המרחק בין הקונכיות הצמודות למרווח האוויר של המסכים, גדול מעובי המסך הראשון, שווה בערך למרחק בין הסטייק של המסך הראשון לקצה אלמנט המעגל הממוגן. (לדוגמה, סלילים ומשרנים). הבחירה בעובי דופן כזה או אחר של המסך המגנטי לא יכולה להיעשות חד משמעית. עובי דופן רציונלי נקבע. חומר מגן, תדירות הפרעות ומקדם מיגון מוגדר. כדאי לקחת בחשבון את הדברים הבאים.

1. עם עלייה בתדירות ההפרעות (תדירות שדה התאבכות מגנטי מתחלף), החדירות המגנטית של חומרים פוחתת וגורמת לירידה בתכונות המיגון של חומרים אלו, שכן ככל שהחדירות המגנטית יורדת, ההתנגדות למגנטית. השטף המופעל על ידי המסך עולה. ככלל, הירידה בחדירות המגנטית בתדירות הגוברת היא האינטנסיבית ביותר עבור אותם חומרים מגנטיים בעלי החדירות המגנטית הראשונית הגבוהה ביותר. לדוגמא, פלדה חשמלית עם חדירות מגנטית התחלתית נמוכה משנה את הערך של jx little בתדירות הולכת וגוברת, ו-permalloy, בעל ערכים ראשוניים גבוהים של חדירות מגנטית, רגיש מאוד לעלייה בתדירות השדה המגנטי. ; החדירות המגנטית שלו יורדת בחדות עם התדירות.

2. בחומרים מגנטיים החשופים לשדה הפרעה מגנטי בתדירות גבוהה, השפעת פני השטח באה לידי ביטוי באופן ניכר, כלומר, תזוזה של השטף המגנטי אל פני השטח של קירות המסך, הגורמת לעלייה בהתנגדות המגנטית של המסך. בתנאים כאלה, זה נראה כמעט חסר תועלת להגדיל את עובי קירות המסך מעבר לגבולות התפוסים על ידי השטף המגנטי בתדר נתון. מסקנה כזו אינה נכונה, כי עלייה בעובי הדופן מובילה לירידה בהתנגדות המגנטית של המסך גם בנוכחות אפקט פני השטח. יחד עם זאת, יש לקחת בחשבון גם את השינוי בחדירות המגנטית. מכיוון שתופעת אפקט העור בחומרים מגנטיים הופכת לרוב בולטת יותר מהירידה בחדירות המגנטית באזור התדר הנמוך, ההשפעה של שני הגורמים על בחירת עובי דופן המסך תהיה שונה בטווחים שונים של תדרי הפרעה מגנטית. ככלל, הירידה בתכונות המיגון עם הגדלת תדירות ההפרעות בולטת יותר במגנים העשויים מחומרים בעלי חדירות מגנטית ראשונית גבוהה. התכונות הנ"ל של חומרים מגנטיים מספקות את הבסיס להמלצות על בחירת החומרים ועובי הדופן של מסכים מגנטיים. ניתן לסכם המלצות אלו כך:

א) ניתן להשתמש במסכים העשויים מפלדה חשמלית (שנאי) רגילה, בעלי חדירות מגנטית התחלתית נמוכה, במידת הצורך כדי לספק גורמי סינון קטנים (Ke 10); מסכים כאלה מספקים גורם הקרנה כמעט קבוע ברצועת תדרים רחבה למדי, עד כמה עשרות קילו-הרץ; העובי של מסכים כאלה תלוי בתדירות ההפרעות, וככל שהתדירות נמוכה יותר, כך עובי המסך הנדרש גדול יותר; לדוגמה, בתדירות של שדה הפרעה מגנטי של 50-100 הרץ, עובי קירות המסך צריך להיות בערך שווה ל-2 מ"מ; אם נדרשת הגדלת מקדם המיגון או עובי גדול יותר של המגן, אזי רצוי להשתמש במספר שכבות מיגון (מגנים כפולים או משולשים) בעובי קטן יותר;

ב) רצוי להשתמש במסכים העשויים מחומרים מגנטיים בעלי חדירות ראשונית גבוהה (למשל פרמלוי) אם יש צורך לספק מקדם סינון גדול (Ke > 10) בפס תדרים צר יחסית, ולא כדאי לבחור ב עובי כל מעטפת מסך מגנטי גדול מ-0.3-0.4 מ"מ; אפקט המיגון של מסכים כאלה מתחיל לרדת באופן ניכר בתדרים שמעל כמה מאות או אלפי הרץ, תלוי בחדירות הראשונית של חומרים אלה.

כל מה שנאמר לעיל על מגנים מגנטיים נכון לשדות הפרעות מגנטיים חלשים. אם המגן ממוקם קרוב למקורות הפרעות רבי עוצמה ומתעוררים בו שטפים מגנטיים עם אינדוקציה מגנטית גבוהה, אזי, כידוע, יש צורך לקחת בחשבון את השינוי בחדירות הדינמית המגנטית בהתאם לאינדוקציה; יש צורך גם לקחת בחשבון את ההפסדים בעובי המסך. בפועל, לא נתקלים במקורות כה חזקים של שדות הפרעות מגנטיים, שבהם צריך לקחת בחשבון את השפעתם על המסכים, למעט מקרים מיוחדים שאינם מספקים תרגול רדיו חובבני ותנאי הפעלה רגילים לרדיו. מכשירים הנדסיים עם יישום רחב.

מִבְחָן

1. עם מיגון מגנטי, המגן חייב:
1) יש פחות התנגדות מגנטית מאשר אוויר
2) בעלי התנגדות מגנטית שווה לאוויר
3) יש התנגדות מגנטית גדולה יותר מאשר אוויר

2. בעת מיגון השדה המגנטי הארקת המגן:
1) אינו משפיע על יעילות המיגון
2) מגביר את האפקטיביות של מיגון מגנטי
3) מפחית את האפקטיביות של מיגון מגנטי

3. בתדרים נמוכים (<100кГц) эффективность магнитного экранирования зависит от:
א) עובי המגן, ב) חדירות מגנטית של החומר, ג) מרחק בין המגן למעגלים מגנטיים אחרים.
1) רק a ו-b נכונים
2) רק b ו-c נכונים
3) רק a ו-b נכונים
4) כל האפשרויות נכונות

4. שימושים במיגון מגנטי בתדרים נמוכים:
1) נחושת
2) אלומיניום
3) פרמלוי.

5. שימושים במיגון מגנטי בתדרים גבוהים:
1) ברזל
2) פרמלוי
3) נחושת

6. בתדרים גבוהים (>100 קילו-הרץ), יעילות המיגון המגנטי אינה תלויה ב:
1) עובי מסך

2) חדירות מגנטית של החומר
3) מרחקים בין המסך למעגלים מגנטיים אחרים.

ספרות משומשת:

2. Semenenko, V. A. Security Information / V. A. Semenenko - מוסקבה, 2008.

3. Yarochkin, V. I. Security Information / V. I. Yarochkin - מוסקבה, 2000.

4. דמירצ'אן, כ"ס יסודות תיאורטיים של הנדסת חשמל כרך ג' / כ"ס דמירצ'ן ש'-פ, 2003.

שתי שיטות משמשות להגנה על השדה המגנטי:

שיטת shunting;

שיטת שדה מגנטי של מסך.

בואו נסתכל מקרוב על כל אחת מהשיטות הללו.

השיטה של ​​shunting השדה המגנטי עם מסך.

שיטת ה-shunting של השדה המגנטי באמצעות מסך משמשת להגנה מפני שדה מגנטי מתחלף קבוע ומשתנה באיטיות. מסכים עשויים מחומרים פרומגנטיים בעלי חדירות מגנטית יחסית גבוהה (פלדה, פרמלוי). בנוכחות מסך, קווי האינדוקציה המגנטית עוברים בעיקר לאורך קירותיו (איור 8.15), בעלי התנגדות מגנטית נמוכה בהשוואה לחלל האוויר שבתוך המסך. איכות המיגון תלויה בחדירות המגנטית של המגן ובהתנגדות של המעגל המגנטי, כלומר. ככל שהמגן עבה יותר ופחות תפרים, מפרקים העוברים לרוחב כיוון קווי האינדוקציה המגנטיים, יעילות המיגון תהיה גבוהה יותר.

שיטת תזוזה של מסך.

שיטת תזוזת המסך משמשת למסך שדות מגנטיים בתדר גבוה משתנים. במקרה זה משתמשים במסכים העשויים ממתכות לא מגנטיות. המיגון מבוסס על תופעת האינדוקציה. כאן תופעת האינדוקציה שימושית.

נניח גליל נחושת על הנתיב של שדה מגנטי מתחלף אחיד (איור 8.16, א). ED משתנה יתרגש בו, אשר, בתורו, יצור זרמי מערבולת אינדוקציה משתנים (זרמי פוקו). השדה המגנטי של זרמים אלה (איור 8.16, ב) ייסגר; בתוך הגליל, הוא יופנה לעבר השדה המרגש, ומחוצה לו, באותו כיוון כמו השדה המרגש. השדה המתקבל (איור 8.16, ג) נחלש ליד הגליל ומתחזק מחוצה לו, כלומר. ישנה תזוזה של השדה מהחלל שתופס הצילינדר, שהיא אפקט הסינון שלו, שיהיה יעיל יותר, ככל שההתנגדות החשמלית של הגליל תהיה נמוכה יותר, כלומר. יותר זרמי מערבולת זורמים בו.

עקב אפקט פני השטח ("אפקט העור"), צפיפות זרמי המערבולת ועוצמת השדה המגנטי המתחלף, ככל שהם נכנסים עמוק יותר לתוך המתכת, נופלות באופן אקספוננציאלי.

, (8.5)

איפה (8.6)

- אינדיקטור של הירידה בשדה ובזרם, אשר נקרא עומק חדירה שווה ערך.

הנה החדירות המגנטית היחסית של החומר;

– חדירות מגנטית של ואקום שווה ל-1.25*10 8 gn*cm -1;

– התנגדות החומר, Ohm*cm;

- תדר הרץ.

נוח לאפיין את אפקט המיגון של זרמי מערבולת לפי הערך של עומק החדירה המקביל. ככל ש-x 0 קטן יותר, כך השדה המגנטי שהם יוצרים גדול יותר, אשר מחליף את השדה החיצוני של מקור האיסוף מהחלל שתופס המסך.

עבור חומר לא מגנטי בנוסחה (8.6) =1, אפקט ההקרנה נקבע רק על ידי ו. ואם המסך עשוי מחומר פרומגנטי?

אם זהה, ההשפעה תהיה טובה יותר, שכן >1 (50..100) ו-x 0 יהיו פחות.

אז, x 0 הוא קריטריון לאפקט ההקרנה של זרמי מערבולת. מעניין להעריך כמה פעמים צפיפות הזרם ועוצמת השדה המגנטי הופכים קטנים יותר בעומק x 0 בהשוואה לזה שעל פני השטח. לשם כך, נחליף את x \u003d x 0 בנוסחה (8.5), ואז

מכאן ניתן לראות שבעומק x 0 צפיפות הזרם וחוזק השדה המגנטי יורדים בגורם של e, כלומר. עד לערך של 1/2.72, שהוא 0.37 מהצפיפות והמתח על פני השטח. מאז היחלשות השדה היא בלבד 2.72 פעמיםבעומק x 0 לא מספיק לאפיין את חומר המיגון, אז משתמשים בשני ערכים נוספים של עומק החדירה x 0.1 ו-x 0.01, המאפיינים את הירידה בצפיפות הזרם ובמתח השדה פי 10 ו-100 מהערכים שלהם על פני השטח.

אנו מבטאים את הערכים x 0.1 ו-x 0.01 דרך הערך x 0, לשם כך, על בסיס ביטוי (8.5), אנו מרכיבים את המשוואה

ו ,

להחליט מה נקבל

x 0.1 \u003d x 0 ln10 \u003d 2.3x 0; (8.7)

x 0.01 = x 0 ln100=4.6x 0

בהתבסס על נוסחאות (8.6) ו- (8.7) לחומרי מיגון שונים, הערכים של עומקי החדירה ניתנים בספרות. למען הבהירות, אנו מציגים את אותם נתונים בצורת טבלה 8.1.

הטבלה מראה שלכל התדרים הגבוהים, החל מטווח הגלים הבינוניים, מסך העשוי מכל מתכת בעובי של 0.5...1.5 מ"מ פועל ביעילות רבה. בבחירת עובי וחומר המסך, אין לצאת מהתכונות החשמליות של החומר, אלא להיות מונחה על ידי שיקולים של חוזק מכני, קשיחות, עמידות בפני קורוזיה, קלות חיבור חלקים בודדים ויישום מגעי מעבר ביניהם בהתנגדות נמוכה, קלות הלחמה, ריתוך וכו'.

מהנתונים בטבלה עולה כי עבור תדרים גדולים מ-10 מגה-הרץ, סרט של נחושת ועוד יותר מכסף בעובי של פחות מ-0.1 מ"מ נותן אפקט מיגון משמעותי. לכן, בתדרים מעל 10 מגה-הרץ, זה די מקובל להשתמש במגנים העשויים גטינקים מצופים בנייר כסף או חומר בידוד אחר המצופה בנחושת או כסף.

פלדה יכולה לשמש כמסכים, אבל צריך לזכור שבשל ההתנגדות הגבוהה ותופעת ההיסטרזיס, מסך פלדה יכול להכניס הפסדים משמעותיים למעגלי ההקרנה.

סִנוּן

סינון הוא האמצעי העיקרי להפחתת הפרעות קונסטרוקטיביות שנוצרות באספקת החשמל ובמעגלי המיתוג של זרם ישר וזרם חילופין של ה-ES. מיועדים למטרה זו, מסנני דיכוי רעש מאפשרים לך להפחית הפרעות מוליכות, הן ממקורות חיצוניים והן ממקורות פנימיים. יעילות הסינון נקבעת על ידי אובדן הכנסת המסנן:

db,

למסנן יש את הדרישות הבסיסיות הבאות:

הבטחת יעילות נתונה S בטווח התדרים הנדרש (בהתחשב בהתנגדות הפנימית והעומס של המעגל החשמלי);

הגבלת הירידה המותרת של מתח ישיר או מתח חילופין על המסנן בזרם העומס המרבי;

הבטחת עיוות לא ליניארי מותר של מתח האספקה, הקובע את הדרישות לליניאריות של המסנן;

דרישות עיצוב - יעילות מיגון, מידות ומשקל מינימליות, הבטחת משטר תרמי תקין, עמידות בפני השפעות מכניות ואקלימיות, יכולת ייצור של העיצוב וכו';

יש לבחור את רכיבי המסנן תוך התחשבות בזרמים ובמתחים הנקובים של המעגל החשמלי, כמו גם את נחשולי המתח והזרם הנגרמים בהם, הנגרמים מחוסר היציבות של המשטר החשמלי וחולפים.

קבלים.הם משמשים כאלמנטים עצמאיים לדיכוי רעש וכיחידות סינון מקבילות. מבחינה מבנית, קבלים לדיכוי רעש מחולקים ל:

סוג דו קוטבי K50-6, K52-1B, IT, K53-1A;

סוג תמיכה KO, KO-E, KDO;

הזנה לא קואקסיאלית מסוג K73-21;

דרך חור מסוג קואקסיאלי KTP-44, K10-44, K73-18, K53-17;

בלוקים קבלים;

המאפיין העיקרי של קבל דיכוי הפרעות הוא התלות של העכבה שלו בתדר. כדי להחליש הפרעות בטווח התדרים של עד כ-10 מגה-הרץ, ניתן להשתמש בקבלים דו-קוטביים, בהתחשב באורך הקצר של הלידים שלהם. קבלים לדיכוי רעשי ייחוס משמשים עד לתדרים של 30-50 מגה-הרץ. קבלי מעבר סימטריים משמשים במעגל דו-חוטי עד לתדרים בסדר גודל של 100 מגה-הרץ. קבלי הזנה פועלים על פני טווח תדרים רחב עד כ-1000 מגה-הרץ.

אלמנטים אינדוקטיביים. הם משמשים כאלמנטים עצמאיים של דיכוי רעש וכקישורים טוריים של מסנני דיכוי רעש. מבחינה מבנית, סוגי החנק הנפוצים ביותר הם:

מפותל על ליבה פרומגנטית;

לא מפותל.

המאפיין העיקרי של משנק דיכוי הפרעות הוא התלות של העכבה שלו בתדר. בתדרים נמוכים, מומלץ להשתמש בליבות מגנטודיאלקטריות בדרגות PP90 ו-PP250, העשויות על בסיס m-permalloy. כדי לדכא הפרעות במעגלים של ציוד עם זרמים עד 3A, מומלץ להשתמש במשנקים מסוג HF מסוג DM, לזרמים מדורגים גבוהים - משנקים מסדרת D200.

מסננים.מסנני הזנה קרמיים B7, B14, B23 נועדו לדכא הפרעות במעגלי DC, פעימות ו-AC בטווח התדרים שבין 10 מגה-הרץ ל-10 גיגה-הרץ. העיצובים של מסננים כאלה מוצגים באיור 8.17

ההנחתה המוכנסת על ידי המסננים B7, B14, B23 בטווח התדרים של 10..100 מגה-הרץ עולה בקירוב מ-20..30 ל-50..60 dB ובתחום התדרים שמעל 100 מגה-הרץ עולה על 50 דציבל.

מסננים קרמיים מסוג B23B בנויים על בסיס קבלים קרמיים דיסקים ומשנקים פרומגנטיים ללא סיבוב (איור 8.18).

משנקים ללא סיבוב הם ליבה פרומגנטית צינורית העשויה מפריט VCh-2 דרגה 50, לבושה על עופרת דרך. השראות המשנק היא 0.08…0.13 µH. בית המסנן עשוי מחומר קרמי UV-61 בעל חוזק מכני גבוה. המארז מתכתי בשכבת כסף כדי לספק התנגדות מעבר נמוכה בין הציפוי החיצוני של הקבל לבין תותב הברגה הארקה, שבעזרתו מהודקים את הפילטר. הקבל מולחם לבית המסנן לאורך ההיקף החיצוני, ולמסוף המעבר לאורך ההיקף הפנימי. איטום המסנן מובטח על ידי מילוי קצוות הבית בתרכובת.

עבור מסנני B23B:

קיבולי מסנן נומינליים - מ-0.01 עד 6.8 μF,

מתח נקוב 50 ו-250V,

זרם נקוב עד 20A,

מידות מסנן:

L=25 מ"מ, D=12 מ"מ

ההנחתה המוכנסת על ידי מסנני B23B בטווח התדרים שבין 10 קילו-הרץ ל-10 מגה-הרץ עולה בקירוב מ-30..50 ל-60..70 דציבל ובתחום התדרים שמעל 10 מגה-הרץ עולה על 70-דציבל.

עבור ES המשולב, מבטיח להשתמש בחוטים מיוחדים לדיכוי רעש עם חומרי מילוי ברזל בעלי חדירות מגנטית גבוהה והפסדים ספציפיים גבוהים. אז עבור חוטי PPE, הנחתת ההכנסה בטווח התדרים של 1 ... 1000 מגה-הרץ עולה מ-6 ל-128 dB / m.

עיצוב ידוע של מחברים מרובי פינים, בהם מותקן מסנן רעש אחד בצורת U על כל מגע.

מידות כוללות של המסנן המובנה:

אורך 9.5 מ"מ,

קוטר 3.2 מ"מ.

ההנחתה שמכניס המסנן במעגל של 50 אוהם היא 20 dB ב-10 MHz ועד 80 dB ב-100 MHz.

סינון מעגלי אספקת חשמל של RES דיגיטלי.

רעש דחף באסי הכוח המתרחש במהלך מיתוג של מעגלים משולבים דיגיטליים (DIC), כמו גם חודר חיצוני, עלול להוביל לתקלות בפעולת התקני עיבוד מידע דיגיטלי.

כדי להפחית את רמת הרעש באוטובוסי החשמל, נעשה שימוש בשיטות עיצוב מעגלים:

הפחתת השראות של אפיקי "הכוח", תוך התחשבות בחיבור המגנטי ההדדי של מוליכים קדימה ואחורה;

הקטנת אורכי הקטעים של אפיקי ה"כוח", המשותפים לזרמים עבור ISCs שונים;

האטת חזיתות הזרמים הפועמים באוטובוסי ה"כוח" בעזרת קבלים מדכאי רעשים;

טופולוגיה רציונלית של מעגלי כוח על לוח מעגלים מודפסים.

עלייה בגודל החתך של המוליכים מובילה לירידה בהשראות הפנימית של הצמיגים, וגם מפחיתה את ההתנגדות הפעילה שלהם. האחרון חשוב במיוחד במקרה של אפיק הארקה, שהוא המוליך החוזר עבור מעגלי האות. לכן, במעגלים מודפסים רב שכבתיים, רצוי ליצור אפיקי "כוח" בצורה של מטוסים מוליכים הממוקמים בשכבות סמוכות (איור 8.19).

לאוטובוסי כוח צירים המשמשים במכלולי מעגלים מודפסים על IC דיגיטלי יש ממדים רוחביים גדולים בהשוואה לאוטובוסים העשויים בצורה של מוליכים מודפסים, וכתוצאה מכך, השראות והתנגדות נמוכים יותר. יתרונות נוספים של מסילות חשמל מותקנות הם:

מעקב פשוט אחר מעגלי אותות;

הגדלת קשיחות ה-PCB על ידי יצירת צלעות נוספות הפועלות כמגבילות המגינות על ICs עם ERE מותקן מפני נזק מכני במהלך ההתקנה והתצורה של המוצר (איור 8.20).

יכולת ייצור גבוהה נבדלת על ידי צמיגי "כוח" המיוצרים על ידי הדפסה ומותקנות אנכית על ה-PCB (איור 6.12c).

ישנם עיצובים ידועים של צמיגים רכובים המותקנים מתחת למארז ה-IC, הממוקמים על הלוח בשורות (איור 8.22).

העיצובים הנחשבים של אוטובוסים "כוח" מספקים גם קיבולת ליניארית גדולה, מה שמוביל לירידה בהתנגדות הגלים של קו "הכוח" וכתוצאה מכך לירידה ברמת רעש הדחף.

חיווט החשמל של ה-IC על ה-PCB לא צריך להתבצע בסדרה (איור 8.23a), אלא במקביל (איור 8.23b)

יש צורך להשתמש בחיווט חשמל בצורה של מעגלים סגורים (איור 8.23c). תכנון כזה מתקרב בפרמטרים החשמליים שלו למישורי כוח רציפים. כדי להגן מפני השפעת שדה מגנטי נושא הפרעות חיצוני, יש לספק לולאה סגורה חיצונית לאורך ההיקף של לוח הבקרה.

קרקוע

מערכת ההארקה היא מעגל חשמלי בעל התכונה לשמור על פוטנציאל מינימלי, שהוא רמת הייחוס במוצר מסוים. מערכת ההארקה ב-ES חייבת לספק מעגלים להחזרת אות והספק, להגן על אנשים וציוד מפני תקלות במעגלי אספקת החשמל ולהסיר מטענים סטטיים.

הדרישות העיקריות למערכות הארקה הן:

1) מזעור העכבה הכוללת של אוטובוס הקרקע;

2) היעדר לולאות קרקע סגורות הרגישות לשדות מגנטיים.

ה-ES דורש לפחות שלושה מעגלי הארקה נפרדים:

עבור מעגלי אות עם רמות נמוכות של זרמים ומתחים;

עבור מעגלי חשמל עם רמה גבוהה של צריכת חשמל (ספקי כוח, שלבי פלט ES וכו')

למעגלי גוף (שלדה, פאנלים, מסכים וציפוי).

מעגלים חשמליים ב-ES מקורקעים בדרכים הבאות: בנקודה אחת ובמספר נקודות הקרובות ביותר לנקודת הייחוס לקרקע (איור 8.24)

בהתאם לכך, מערכות הארקה יכולות להיקרא חד-נקודתיות ורב-נקודתיות.

רמת ההפרעות הגבוהה ביותר מתרחשת במערכת הארקה חד נקודתית עם אפיק הארקה משותף המחובר בסדרה (איור 8.24 א).

ככל שנקודת הקרקע רחוקה יותר, הפוטנציאל שלה גבוה יותר. אין להשתמש בו עבור מעגלים עם וריאציות גדולות של צריכת הספק, מכיוון שמכשירי DV בעלי הספק גבוה יוצרים זרמי קרקע חוזרים גדולים שיכולים להשפיע על DVs עם אותות קטנים. במידת הצורך, יש לחבר את ה-FU הקריטי ביותר קרוב ככל האפשר לנקודת הייחוס לאדמה.

יש להשתמש במערכת הארקה מרובת נקודות (איור 8.24 ג) עבור מעגלים בתדר גבוה (f ≥ 10 מגה-הרץ), המחברת את ה-FU RES בנקודות הקרובות ביותר לנקודת הייחוס לקרקע.

עבור מעגלים רגישים, נעשה שימוש במעגל הארקה צף (איור 8.25). מערכת הארקה כזו דורשת בידוד מוחלט של המעגל מהמקרה (התנגדות גבוהה וקיבול נמוך), אחרת היא לא יעילה. המעגלים יכולים להיות מופעלים על ידי תאים סולאריים או סוללות, והאותות חייבים להיכנס ולצאת מהמעגל דרך שנאים או מצמדים אופטיים.

דוגמה ליישום של עקרונות הארקה נחשבים עבור כונן קלטות דיגיטלי עם תשעה מסלולים מוצגת באיור 8.26.

ישנם אוטובוסים קרקעיים הבאים: שלושה אות, כוח אחד וגוף אחד. ה-FUs האנלוגיים הרגישים ביותר להפרעות (תשעה מגברי חישה) מוארקים באמצעות שתי מסילות הארקה מופרדות. תשעה מגברי כתיבה הפועלים ברמות אות גבוהות יותר ממגברי החישה, כמו גם IC בקרה ומעגלי ממשק עם מוצרי נתונים, מחוברים להארקת האות השלישית. שלושה מנועי DC ומעגלי הבקרה שלהם, ממסרים וסולנואידים מחוברים לאפיק הכוח "הקרקע". מעגל הבקרה הרגיש ביותר של מנוע גל ההינע מחובר הכי קרוב לנקודת הייחוס לקרקע. פס ההארקה משמש לחיבור הדיור והמארז. פסי האות, הכוח והארקה מחוברים יחד בנקודה אחת באספקת החשמל המשנית. יש לציין את כדאיות יצירת דיאגרמות חיווט מבניות בתכנון של RES.

איך אני יכול לגרום לשני מגנטים זה ליד זה לא להרגיש את הנוכחות של זה? איזה חומר צריך לשים ביניהם כדי שקווי השדה המגנטי ממגנט אחד לא יגיעו למגנט השני?

שאלה זו אינה טריוויאלית כפי שהיא עשויה להיראות במבט ראשון. אנחנו צריכים באמת לבודד את שני המגנטים. כלומר, כך שניתן לסובב את שני המגנטים הללו בדרכים שונות ולהזיז אותם בדרכים שונות זה לזה, ובכל זאת כל אחד מהמגנטים הללו מתנהג כאילו אין מגנט אחר בקרבת מקום. לכן, כל טריקים עם מיקום של מגנט שלישי או פרומגנט לידו, כדי ליצור איזושהי תצורה מיוחדת של שדות מגנטיים עם פיצוי על כל השדות המגנטיים בנקודה אחת, ביסודו לא עובד.

דיאמגנט???

לפעמים חושבים בטעות שמבודד כזה של השדה המגנטי יכול לשמש דיאמגנטי. אבל זה לא נכון. דיאמגנט למעשה מחליש את השדה המגנטי. אבל זה מחליש את השדה המגנטי רק בעובי הדיאמגנט עצמו, בתוך הדיאמגנט. בגלל זה, רבים חושבים בטעות שאם אחד המגנטים או שניהם מוקפים בחומה בחתיכת דיאמגנט, אז, לכאורה, המשיכה שלהם או הדחייה שלהם ייחלשו.

אבל זה לא פתרון לבעיה. ראשית, קווי הכוח של מגנט אחד עדיין יגיעו למגנט אחר, כלומר, השדה המגנטי רק יורד בעובי הדיאמגנט, אך אינו נעלם לחלוטין. שנית, אם המגנטים מוקפים בעובי הדיאמגנט, אז אנחנו לא יכולים להזיז ולסובב אותם זה ביחס לזה.

ואם אתה עושה רק מסך שטוח מדיאמגנט, אז המסך הזה יאפשר לשדה המגנטי לעבור את עצמו. יתרה מכך, מאחורי מסך זה השדה המגנטי יהיה זהה לחלוטין כאילו המסך הדיאמגנטי הזה לא היה קיים כלל.

זה מצביע על כך שאפילו מגנטים המוטבעים בדיאמגנט לא יחוו את היחלשות השדה המגנטי של זה. ואכן, היכן שיש מגנט מוקף חומה, פשוט אין דיאמגנט ממש בנפח של המגנט הזה. ומכיוון שאין דיאמגנט היכן שהמגנט המוטבע נמצא, זה אומר ששני המגנטים המוטבעים למעשה מתקשרים זה עם זה באותה צורה כאילו הם לא היו טבועים בדיאמגנט. הדיאמגנט סביב המגנטים הללו חסר תועלת בדיוק כמו המסך הדיאמגנטי השטוח בין המגנטים.

דיאמגנט אידיאלי

אנחנו צריכים חומר שבאופן כללי לא יעביר דרך עצמו את קווי הכוח של השדה המגנטי. יש צורך שקווי הכוח של השדה המגנטי יידחקו מחומר כזה. אם קווי הכוח של השדה המגנטי עוברים דרך החומר, אז מאחורי מסך של חומר כזה, הם משחזרים במלואם את כל כוחם. זה נובע מחוק שימור השטף המגנטי.

בדיאמגנט, היחלשות השדה המגנטי החיצוני מתרחשת עקב השדה המגנטי הפנימי המושרה. השדה המגנטי המושרה הזה נוצר על ידי זרמים מעגליים של אלקטרונים בתוך האטומים. כאשר שדה מגנטי חיצוני מופעל, האלקטרונים באטומים חייבים להתחיל לנוע סביב קווי הכוח של השדה המגנטי החיצוני. תנועה מעגלית מושרית זו של אלקטרונים באטומים יוצרת שדה מגנטי נוסף, המכוון תמיד כנגד השדה המגנטי החיצוני. לכן, השדה המגנטי הכולל בתוך הדיאמגנט הופך קטן יותר מאשר מחוצה לו.

אבל אין פיצוי מוחלט של השדה החיצוני בשל השדה הפנימי המושרה. אין מספיק חוזק של הזרם המעגלי באטומים של הדיאמגנט כדי ליצור בדיוק את אותו שדה מגנטי כמו השדה המגנטי החיצוני. לכן, קווי הכוח של השדה המגנטי החיצוני נשארים בעובי הדיאמגנט. השדה המגנטי החיצוני, כביכול, "נוקב" את חומר הדיאמגנט דרך ודרך.

החומר היחיד שדוחף החוצה קווי שדה מגנטי הוא מוליך-על. במוליך-על, שדה מגנטי חיצוני משרה זרמים מעגליים כאלה סביב קווי הכוח של השדה החיצוני היוצרים שדה מגנטי מכוון הפוך שווה בדיוק לשדה המגנטי החיצוני. במובן זה, מוליך-על הוא דיאמגנט אידיאלי.

על פני השטח של מוליך-על, וקטור השדה המגנטי מכוון תמיד לאורך המשטח הזה, המשיק למשטח הגוף המוליך. על פני השטח של מוליך-על, לוקטור השדה המגנטי אין רכיב המכוון בניצב לפני השטח של המוליך. לכן, קווי הכוח של השדה המגנטי תמיד מסתובבים סביב גוף מוליך-על מכל צורה.

כיפוף סביב מוליך על ידי קווי שדה מגנטי

אבל זה בכלל לא אומר שאם מסך מוליך מוצב בין שני מגנטים, אז זה יפתור את הבעיה. העובדה היא שקווי הכוח של השדה המגנטי של המגנט יעברו למגנט אחר, ויעקפו את המסך מהמוליך. לכן, ממסך מוליך-על שטוח, תהיה רק ​​היחלשות של השפעת המגנטים זה על זה.

היחלשות זו של האינטראקציה של שני המגנטים תהיה תלויה בכמה גדל אורך קו השדה המחבר את שני המגנטים זה לזה. ככל שאורך קווי הכוח המחברים גדול יותר, כך האינטראקציה של שני המגנטים זה עם זה קטנה יותר.

זה בדיוק אותו אפקט כמו אם מגדילים את המרחק בין המגנטים ללא שום מסך מוליך. אם מגדילים את המרחק בין המגנטים, אז גם אורך קווי השדה המגנטי גדל.

המשמעות היא שכדי להגדיל את אורך קווי הכוח המחברים שני מגנטים עוקפים את המסך המוליך, יש צורך להגדיל את מידות המסך השטוח הזה הן באורך והן ברוחב. זה יוביל להגדלת אורכי עקיפת קווי השדה. וככל שמידות המסך השטוח גדולות יותר בהשוואה למרחק בין המגנטים, כך האינטראקציה בין המגנטים הולכת וקטנה.

האינטראקציה בין המגנטים נעלמת לחלוטין רק כאשר שני הממדים של המסך המוליך השטוח הופכים לאינסופיים. זה מקביל למצב שבו המגנטים הופרדו למרחק גדול לאין שיעור, ולכן אורך קווי השדה המגנטי המחברים ביניהם הפך לאינסופי.

תיאורטית, זה כמובן פותר לחלוטין את הבעיה. אבל בפועל, איננו יכולים ליצור מסך שטוח מוליך בעל אינסוף ממדים. הייתי רוצה לקבל פתרון שניתן ליישם בפועל במעבדה או בייצור. (אנחנו כבר לא מדברים על תנאים יומיומיים, מכיוון שאי אפשר ליצור מוליך-על בחיי היומיום.)

חלוקת החלל על ידי מוליך-על

בדרך אחרת, מסך שטוח בעל אינסוף ממדים יכול להתפרש כמחלק של כל החלל התלת מימדי לשני חלקים שאינם מחוברים זה לזה. אבל ניתן לחלק את החלל לשני חלקים לא רק על ידי מסך שטוח בעל אינסוף ממדים. כל משטח סגור מחלק גם את החלל לשני חלקים, לנפח שבתוך המשטח הסגור ולנפח שמחוץ למשטח הסגור. לדוגמה, כל כדור מחלק את החלל לשני חלקים: כדור בתוך הכדור וכל מה שבחוץ.

לכן, הכדור המוליך-על הוא מבודד שדה מגנטי אידיאלי. אם מגנט ממוקם בכדור מוליך-על כזה, אז אף מכשיר לא יוכל לזהות אם יש מגנט בתוך הכדור הזה או לא.

ולהפך, אם אתה ממוקם בתוך כדור כזה, שדות מגנטיים חיצוניים לא יפעלו עליך. לדוגמה, השדה המגנטי של כדור הארץ יהיה בלתי אפשרי לזיהוי בתוך כדור מוליך-על כזה על ידי מכשיר כלשהו. בתוך כדור מוליך כזה, ניתן יהיה לזהות רק את השדה המגנטי מאותם מגנטים שימוקמו גם הם בתוך כדור זה.

לפיכך, כדי ששני מגנטים לא יתקשרו זה עם זה, יש למקם את אחד מהמגנטים הללו בתוך הכדור המוליך-על, ואת השני להשאיר בחוץ. אז השדה המגנטי של המגנט הראשון יהיה מרוכז לחלוטין בתוך הכדור ולא יעבור מעבר לכדור זה. לכן, המגנט השני לא ירגיש בברכה על ידי הראשון. באופן דומה, השדה המגנטי של המגנט השני לא יוכל לטפס בתוך הכדור המוליך. וכך המגנט הראשון לא ירגיש את הנוכחות הקרובה של המגנט השני.

לבסוף, אנו יכולים לסובב ולהזיז את שני המגנטים בכל דרך ביחס זה לזה. נכון, המגנט הראשון מוגבל בתנועותיו ברדיוס של הכדור המוליך. אבל רק ככה זה נראה. למעשה, האינטראקציה של שני מגנטים תלויה רק ​​במיקום היחסי שלהם ובסיבובים שלהם סביב מרכז הכובד של המגנט המתאים. לכן, מספיק להציב את מרכז הכובד של המגנט הראשון במרכז הכדור ולמקם את מקור הקואורדינטות באותו מקום במרכז הכדור. כל המיקומים האפשריים של המגנטים ייקבעו רק לפי כל המיקומים האפשריים של המגנט השני ביחס למגנט הראשון וזוויות הסיבוב שלהם סביב מרכזי המסה שלהם.

כמובן שבמקום כדור אפשר לקחת כל צורה אחרת של המשטח, למשל אליפסואיד או משטח בצורת קופסה וכו'. לו רק חילקה את החלל לשני חלקים. כלומר, במשטח הזה לא צריך להיות חור שדרכו יכול לזחול קו כוח שיחבר בין המגנטים הפנימיים והחיצוניים.

שקול מגנט מוט רגיל: מגנט 1 מונח על פני השטח הצפוני כשהקוטב למעלה. מרחק תלייה y "role="presentation" style="position: relative;"> י y "role="presentation" style="position: relative;"> y "role="presentation" style="position: relative;">Yמעליו (נתמך מצד לצד על ידי צינור פלסטיק) נמצא מגנט מוט שני וקטן יותר, מגנט 2, כשהקוטב הצפוני פונה כלפי מטה. הכוחות המגנטיים ביניהם עולים על כוח המשיכה ושומרים על מגנט 2 תלוי. קחו בחשבון חומר כלשהו, ​​חומר-X, שנע לעבר הפער בין שני מגנטים במהירות התחלתית. v " role="presentation" style="position: relative;"> v v " role="presentation" style="position: relative;"> v "role="presentation" style="position: relative;">v ,

האם יש חומר, חומר-X , שיפחית את המרחק y "role="presentation" style="position: relative;"> י y "role="presentation" style="position: relative;"> y "role="presentation" style="position: relative;">Yבין שני מגנטים, ועוברים דרך הפער מבלי לשנות מהירות v " role="presentation" style="position: relative;"> v v " role="presentation" style="position: relative;"> v "role="presentation" style="position: relative;">v ?

חובב פיזיקה

שאלה כל כך מוזרה

תשובות

ג'וג'ו

החומר שאתה מחפש עשוי להיות מוליך-על. לחומרים אלו התנגדות זרם אפסית ולכן הם יכולים לפצות על קווי שדה חודרים בשכבות החומר הראשונות. תופעה זו נקראת אפקט מייסנר והיא עצם ההגדרה של מצב מוליך-על.

במקרה שלך יש לוחות בין שני מגנטים, זה בהחלט יפחית y "role="presentation" style="position: relative;"> י y "role="presentation" style="position: relative;"> y "role="presentation" style="position: relative;">Y ,

עבור מהירות:

כאן, בדרך כלל זרמי המערבולת המושרים על ידי השדה המגנטי מביאים לאובדן הספק המוגדר כ:

P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> פ P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> = π P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> IN P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> פ P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> ד P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> ה P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> 2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> 6k ρD P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> , P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation"> P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">p P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">= P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">π P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">B P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">p P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">ד P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , "role="presentation">e P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">2 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">6 P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , "role="presentation">K P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">ρ P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">D P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D , " role="presentation">,

עם זאת, למוליך-על יש התנגדות אפסית ולכן הוא דה פקטו

ρ = ∞ "role="presentation"> ρ = ∞ ρ = ∞ "role="presentation"> ρ = ∞ "role="presentation">ρ ρ = ∞ " role="presentation"> = ρ = ∞ "role="presentation">∞

אין לאבד אנרגיה קינטית, וכך המהירות תישאר ללא שינוי.

יש רק בעיה אחת:

מוליך-על יכול להתקיים רק בטמפרטורה נמוכה מאוד, אז אולי זה לא אפשרי במכונה שלך... לפחות תצטרך מערכת קירור חנקן נוזלי כדי לקרר אותו.

מלבד מוליכים, אני לא רואה שום חומר אפשרי, כי אם החומר הוא מוליך, אז תמיד יש לך הפסדים בגלל זרמי מערבולת (ובכך מפחיתים v " role="presentation" style="position: relative;"> v v " role="presentation" style="position: relative;"> v "role="presentation" style="position: relative;">v) או שהחומר אינו מוליך (אז y "role="presentation" style="position: relative;"> י y "role="presentation" style="position: relative;"> y "role="presentation" style="position: relative;">Yלא יקטן).

Adamdport

האם ניתן לראות את התופעה הזו במכונית או איפשהו בניסוי?

ג'וג'ו

הנקודה, לעומת זאת, היא שכאשר מוליך-על נכנס לשדה מגנטי, קווי הכוח יסטו, מה שיכלול עבודה... אז למעשה, זה יעלה קצת אנרגיה להיכנס לאזור שבין שני המגנטים. אם הצלחת תעזוב את האזור לאחר מכן, האנרגיה תזכה בחזרה.

לופרקוס

ישנם חומרים בעלי חדירות מגנטית גבוהה מאוד, כמו מה שנקרא µ-metal. הם משמשים לייצור מסכים שמחלישים את השדה המגנטי של כדור הארץ בנתיב של אלומת אלקטרונים במכשירים אלקטרוניים-אופטיים רגישים.

מכיוון שהשאלה שלך ממזגת שני חלקים נפרדים, אחלק אותה כדי להסתכל על כל אחד מהם בנפרד.

1. מארז סטטי: האם הקטבים המגנטיים מתקרבים זה לזה כאשר לוחית מיגון מגנטית מונחת ביניהם?

חומרי מו אינם "הורגים" את השדה המגנטי בין הקטבים המגנטיים שלך, אלא רק מסיטים את כיוונו, ומכוונים חלק ממנו לתוך מגן המתכת. זה ישנה מאוד את חוזק השדה B " role="presentation" style="position: relative;"> IN B " role="presentation" style="position: relative;"> B " role="presentation" style="position: relative;">על פני המסך, כמעט מכריע את מרכיביו המקבילים. זה מוביל לירידה בלחץ המגנטי p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;"> p= ב p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;"> p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;"> 2 p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;"> p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;"> 8 פי p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;"> p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;"> μ p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;"> p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;">p p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;">== p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;">B p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;">2 p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;">8 p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;">π p = B 2 8 π μ " role="presentation" style="position: relative;">μבסמיכות למשטח המסך. אם ירידה זו בשדה המגנטי על המסך תשנה משמעותית את הלחץ המגנטי במיקום המגנטים, ותגרום להם לזוז? אני חושש שצריך כאן חישוב מפורט יותר.

2. תנועת צלחת: האם יתכן שמהירות לוחית המיגון לא תשתנה?

שקול את הניסוי הפשוט והאינטואיטיבי הבא: קח צינור נחושת והחזק אותו זקוף. קח מגנט קטן ותן לו ליפול לתוך הצינור. המגנט נופל: i) לאט ו-ii) במהירות אחידה.

הגיאומטריה שלך יכולה להיעשות דומה לזו של צינור נופל: שקול עמודה של מגנטים צפים זה על גבי זה, כלומר עם קטבים זוגיים, NN ו-SS. כעת קח מגן "רב-פלט" העשוי מיריעות מקבילות המוחזקים היטב במקומם במרחקים שווים זה מזה (למשל מסרק דו-ממדי). העולם הזה מדמה כמה צינורות נופלים במקביל.

אם כעת תחזיק עמוד של מגנטים בכיוון אנכי ותמשוך דרכם רב לוח בכוח קבוע (בדומה לכוח הכבידה), אז תשיג מצב של מהירות קבועה - בדומה לניסוי הצינור הנופל.

זה מצביע על כך שעמודת מגנטים או, ליתר דיוק, השדה המגנטי שלהם פועלת על לוחות הנחושת של תווך צמיג:

M p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> M m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> p l a t e m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> v m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> ˙ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> = - γ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> IN m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> V+ ו m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> p l l m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">m m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">p m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">L m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">T m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">e m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">v m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">˙ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation"> = m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">- m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">γ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">В m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">v m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">+ m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">F m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">p m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">U m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">L m p l a t e v ˙ = − γ B v + F p u l l " role="presentation">L

איפה γ B " role="presentation" style="position: relative;"> γ γ B " role="presentation" style="position: relative;"> γ B " role="presentation" style="position: relative;"> IN γ B " role="presentation" style="position: relative;"> γ B " role="presentation" style="position: relative;">γ γ B "role="presentation" style="position: relative;">ביהיה מקדם החיכוך היעיל עקב השדה המגנטי המופרע בנוכחות הלוחות. לאחר זמן מה, בסופו של דבר תגיעו למשטר שבו כוח החיכוך יפצה על המאמץ שלכם, והמהירות תישאר קבועה: v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> v= ו v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> p l l v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> γ v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> IN v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> v v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> = v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> ו v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> פ v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> U v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> ל v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> ל v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> γ v = F p u l l γ B " role="presentation" style="position: relative;"> IN ,

אם המהירות הזו שווה למהירות שהייתה לך לפני שמשכת את הלוחות לשדה המגנטי, זה עניין של איך אתה שולט בכוח המשיכה. הערה: אם אין מתיחה, אז הצלחת פשוט תיעצר על ידי אפקט הבלם המגנטי. אז אתה צריך למשוך בהתאם אם אתה רוצה לקבל מהירות קבועה.