Чем можно экранировать магнитное поле. Экранирование магнитного поля: методы и материалы

Как работает экранирование магнитного поля. Какие материалы используются для магнитного экранирования. Какие существуют способы защиты от магнитных полей. Как создать эффективный магнитный экран.

Принцип работы магнитного экранирования

Магнитное экранирование основано на свойстве некоторых материалов отводить или ослаблять магнитные поля. Существует несколько основных способов экранирования:

  • Использование ферромагнитных материалов с высокой магнитной проницаемостью
  • Применение проводящих материалов для создания вихревых токов
  • Создание сверхпроводящих экранов
  • Активная компенсация внешнего поля

Как работает магнитное экранирование ферромагнитными материалами. Магнитные силовые линии стремятся пройти по пути наименьшего сопротивления. Ферромагнетики с высокой магнитной проницаемостью «втягивают» в себя магнитное поле, отводя его от защищаемой области.

Материалы для магнитного экранирования

Наиболее распространенные материалы для создания магнитных экранов:


  • Мю-металл — сплав на основе никеля с высокой магнитной проницаемостью
  • Пермаллой — сплав никеля и железа
  • Аморфные магнитомягкие сплавы
  • Медь, алюминий — для экранирования переменных полей
  • Железо, сталь — для сильных постоянных полей

Выбор материала зависит от характеристик экранируемого поля и требуемой эффективности экранирования. Какой материал лучше подойдет для конкретной задачи. Это определяется частотой экранируемого поля, его напряженностью, геометрией экрана и другими факторами.

Конструкции магнитных экранов

Существуют различные конфигурации магнитных экранов:

  • Плоские экраны
  • Цилиндрические экраны
  • Сферические экраны
  • Многослойные экраны

Как влияет форма экрана на эффективность экранирования. Сферические и цилиндрические экраны обычно более эффективны, чем плоские. Многослойные конструкции позволяют значительно усилить экранирующий эффект.

Экранирование постоянных магнитных полей

Для защиты от постоянных магнитных полей применяются следующие методы:

  • Использование ферромагнитных экранов с высокой магнитной проницаемостью
  • Создание замкнутых магнитных цепей
  • Применение сверхпроводящих экранов

Какие сложности возникают при экранировании сильных постоянных полей. Основная проблема — насыщение ферромагнетиков при высокой напряженности поля. Для ее решения используются многослойные конструкции с градиентным распределением магнитной проницаемости.


Экранирование переменных магнитных полей

Для защиты от переменных магнитных полей применяются:

  • Проводящие экраны (медь, алюминий)
  • Ферромагнитные экраны
  • Комбинированные многослойные экраны

Как работает экранирование переменных полей. В проводящем экране возникают вихревые токи, создающие противодействующее магнитное поле. Эффективность экранирования растет с увеличением частоты поля.

Активное магнитное экранирование

Принцип активного экранирования заключается в создании компенсирующего магнитного поля. Для этого используются:

  • Системы катушек с током
  • Датчики магнитного поля
  • Системы управления

Как работает активное экранирование. Датчики измеряют внешнее поле, система управления рассчитывает необходимые токи в катушках для создания компенсирующего поля. Такие системы позволяют эффективно подавлять низкочастотные поля.

Сверхпроводящие магнитные экраны

Экранирование с помощью сверхпроводников основано на эффекте Мейснера — полном вытеснении магнитного поля из сверхпроводника. Преимущества сверхпроводящих экранов:


  • Высочайшая эффективность экранирования
  • Возможность экранирования очень сильных полей
  • Отсутствие остаточной намагниченности

Какие сложности возникают при создании сверхпроводящих экранов. Основные проблемы — необходимость криогенного охлаждения и ограниченные размеры экранов. Однако развитие высокотемпературных сверхпроводников открывает новые перспективы в этой области.

Оценка эффективности магнитного экранирования

Для характеристики качества магнитных экранов используются следующие параметры:

  • Коэффициент экранирования
  • Коэффициент ослабления поля
  • Эффективность экранирования в дБ

Как рассчитать эффективность экранирования. Коэффициент экранирования определяется как отношение напряженности внешнего поля к напряженности поля внутри экрана. Эффективность в дБ рассчитывается как 20*log(коэффициент экранирования).

Применение магнитного экранирования

Магнитное экранирование широко используется в различных областях:

  • Защита чувствительного электронного оборудования
  • Экранирование в медицинской технике (МРТ, ЭЭГ)
  • Создание магнитоэкранированных комнат для научных исследований
  • Защита от внешних помех в измерительной технике

Где еще применяется магнитное экранирование. Оно используется в электронике, приборостроении, транспорте, энергетике и многих других отраслях, где требуется защита от нежелательных магнитных полей.



Изолятор для магнита и экранирование магнитного поля

 

Уважаемые клиенты!

Продолжаем отвечать на ваши вопросы. Вы часто спрашиваете как сделать так, чтобы два магнита, находящиеся рядом друг с другом, не чувствовали присутствие друг друга? Какой материал нужно разместить между ними, чтобы силовые линии магнитного поля от одного магнита не достигали бы второго магнита?

Этот вопрос не такой тривиальный, как может показаться на первый взгляд. Нам нужно по-настоящему изолировать два магнита. То есть, чтобы эти два магнита можно было по-разному поворачивать и по разному перемещать их относительно друг друга и тем не менее, чтобы каждый из этих магнитов вёл себя так, как будто бы другого магнита рядом нет. Поэтому всякие фокусы с размещением рядом третьего магнита или ферромагнетика, для создания какой-то особой конфигурации магнитных полей с компенсацией всех магнитных полей в какой-то одной отдельно взятой точке, принципиально не проходят.

Иногда ошибочно думают, что таким изолятором магнитного поля может служить диамагнетик. Но это не верно. Диамагнетик действительно ослабляет магнитное поле. Но он ослабляет магнитное поле только в толще самого диамагнетика, внутри диамагнетика. Поэтому, если один из магнитов (или оба) замуровать в куске диамагнетика, тогда их притяжение или их отталкивание действительно ослабеет.

Но это не является решением проблемы. Во-первых, силовые линии одного магнита всё равно будут достигать другого магнита, то есть магнитное поле только уменьшается, но не исчезает совсем. Во-вторых, если магниты замурованы в толще диамагнетика, то мы не можем их двигать и поворачивать.

А если сделать из диамагнетика просто плоский экран, то этот экран будет пропускать сквозь себя магнитное поле. Причем, за этим экраном магнитное поле будет точно такое же, как если бы этого диамагнитного экрана не было бы вообще.

А это говорит о том, что даже замурованные в диамагнетик магниты не испытают на себе ослабления магнитного поля. В самом деле, ведь там, где находится замурованный магнит, прямо в объеме этого магнита диамагнетик попросту отсутствует. А раз там, где находится замурованный магнит, отсутствует диамагнетик, то значит, оба замурованных магнита на самом деле взаимодействуют друг с другом точно также, как если бы они не были замурованы в диамагнетике. Диамагнетик вокруг этих магнитов также бесполезен, как и плоский диамагнитный экран между магнитами.

Нам нужен такой материал, который бы, вообще, не пропускал через себя силовые линии магнитного поля. Нужно чтобы силовые линии магнитного поля выталкивались их такого материала. Если силовые линии магнитного поля проходят через материал, то, за экраном из такого материала, они полностью восстанавливают свою силу. Это следует из закона сохранения магнитного потока. Единственный материал, который выталкивает из себя силовые линии магнитного поля, это сверхпроводник.

На поверхности сверхпроводника вектор напряженности магнитного поля всегда направлен вдоль этой поверхности по касательной к поверхности сверхпроводящего тела. На поверхности сверхпроводника вектор магнитного поля не имеет составляющую, направленную перпендикулярно поверхности сверхпроводника. Поэтому силовые линии магнитного поля всегда огибает сверхпроводящее тело любой формы.

Но это совсем не означает, что если между двумя магнитами поставить сверхпроводящий экран, то он решит поставленную задачу. Дело в том, что силовые линии магнитного поля магнита пойдут к другому магниту в обход экрана из сверхпроводника. Поэтому от плоского сверхпроводящего экрана будет только ослабление влияния магнитов друг на друга. Это ослабление взаимодействия двух магнитов будет зависеть от того, на сколько увеличилась длина силовой линии, которая соединяет два магнита друг с другом. Чем больше длины соединяющих силовых линий, тем меньше взаимодействие двух магнитов друг с другом.

Это точно такой же эффект, как если увеличивать расстояние между магнитами без всякого сверхпроводящего экрана. Если увеличивать расстояние между магнитами, то длины силовых линий магнитного поля тоже увеличиваются. Значит, для увеличения длин силовых линий, которые соединяют два магнита в обход сверхпроводящего экрана, нужно увеличивать размеры этого плоского экрана и по длине и по ширине. Это приведет к увеличению длин обходящих силовых линий. И чем больше размеры плоского экрана по сравнению с расстоянием между магнитами, тем взаимодействие между магнитами становится меньше.

Взаимодействие между магнитами полностью исчезает только тогда, когда оба размера плоского сверхпроводящего экрана становятся бесконечными. Это аналог той ситуации, когда магниты развели на бесконечно большое расстояние, и поэтому длина соединяющих их силовых линий магнитного поля стала бесконечной.

Теоретически, это, конечно, полностью решает поставленную задачу. Но на практике мы не можем сделать сверхпроводящий плоский экран бесконечных размеров. Хотелось бы иметь такое решение, которое можно осуществить на практике в лаборатории или на производстве. (Про бытовые условия речи уже не идет, так как в быту невозможно сделать сверхпроводник.)

По другому, плоский экран бесконечно больших размеров можно интерпретировать как разделитель всего пространства на две части, которые не соединены друг с другом. Но пространство на две части может разделить не только плоский экран бесконечных размеров. Любая замкнутая поверхность делит пространство тоже на две части, на объем внутри замкнутой поверхности и объем вне замкнутой поверхности. Например, любая сфера делит пространство на две части: шар внутри сферы и всё, что снаружи.

Поэтому сверхпроводящая сфера является идеальным изолятором магнитного поля. Если поместить магнит в такую сверхпроводящую сферу, то никогда никакими приборами не удается обнаружить, есть ли внутри этой сферы магнит или его там нет.

И, наоборот, если Вас поместить внутрь такой сферы, то на Вас не будут действовать внешние магнитные поля. Например, магнитное поле Земли невозможно будет обнаружить внутри такой сверхпроводящей сферы никакими приборами. Внутри такой сверхпроводящей сферы можно будет обнаружить только магнитное поле от тех магнитов, которые будут находиться тоже внутри этой сферы.

Таким образом, чтобы два магнита не взаимодействовали друг с другом надо один из этих магнитов поместить вовнутрь сверхпроводящей сферы, а второй оставить снаружи. Тогда магнитное поле первого магнита будет полностью сконцентрировано внутри сферы и не выйдет за пределы этой сферы. Поэтому второй магнит не почувствует присутствие первого. Точно также магнитное поле второго магнита не сможет залезть вовнутрь сверхпроводящей сферы. И поэтому первый магнит не почувствует близкое присутствие второго магнита.

Наконец, оба магнита мы можем, как угодно поворачивать и перемещать друг относительно друга. Правда, первый магнит ограничен в своих перемещениях радиусом сверхпроводящей сферы. Но это только так кажется. На самом деле взаимодействие двух магнитов зависит только лишь от их относительного расположения и их поворотов вокруг центра тяжести соответствующего магнита. Поэтому достаточно разместить центр тяжести первого магнита в центре сферы и туда же в центр сферы поместить начало координат. Все возможные варианты расположения магнитов будут определяться только всеми возможными вариантами расположения второго магнита относительно первого магнита и их углами поворотов вокруг их центров масс.

 

Следите за новостями!

Материал взят с сети интернет: http://www.quarkon.ru/physics/supermag.htm

 

Магнитное экранирование — Физическая энциклопедия

МАГНИТНОЕ ЭКРАНИРОВАНИЕ (магнитная защита) — защита объекта от воздействия магн. полей (постоянных и переменных). Совр. исследования в ряде областей науки (физика, геология, палеонтология, биомагнетизм) и техники (космич. исследования, атомная энергетика, материаловедение) часто связаны с измерениями очень слабых магн. полей ~10

-14-10-9 Тл в широком частотном диапазоне. Внешние магнитные поля (например, поле Земли Тл с шумом Тл, магн. шумы от электрич. сетей и городского транспорта) создают сильные помехи для работы высокочувствит. магнитометрич. аппаратуры. Уменьшение влияния магн. полей в сильной степени определяет возможности проведения магн. измерений (см., напр., Магнитные поля биологических объектов ).Среди методов М. э. наиболее распространены следующие.

Экранирующее действие полого цилиндра из ферромагнитного вещества с (1 — внеш. поверхность цилиндра, 2 -внутр. поверхность). Остаточное магнитное поле внутри цилиндра

Ферромагнитный экран

— лист, цилиндр, сфера (или оболочка к—л. иной формы) из материала с высокой магнитной проницаемостью m низкой остаточной индукцией Вr и малой коэрцитивной силой Нс. Принцип действия такого экрана можно проиллюстрировать на примере полого цилиндра, помещённого в однородное магн. поле (рис.). Линии индукции внеш. магн. поля Bвнеш при переходе из среды с в материал экрана заметно сгущаются, а в полости цилиндра густота линий индукции уменьшается, т. е. поле внутри цилиндра оказывается ослабленным. Ослабление поля описывается ф-лой


где D — диаметр цилиндра, d — толщина его стенки, — магн. проницаемость материала стенки. Для расчёта эффективности М. э. объёмов разл. конфигурации часто используют ф-лу


где — радиус эквивалентной сферы (практически ср. значение размеров экрана в трёх взаимно перпендикулярных направлениях, т. к. форма экрана мало влияет на эффективность М. э.).

Из ф-л (1) и (2) следует, что использование материалов с высокой магн. проницаемостью [таких, как пермаллой (36-85% Ni, остальное Fe и легирующие добавки) или мю-металл (72-76% Ni, 5% Сu, 2% Сr, 1% Мn, остальное Fe)] существенно улучшает качество экранов (у железа ). Кажущийся очевидным способ улучшения экранирования за счёт утолщения стенки не оптимален. Эффективнее работают многослойные экраны с промежутками между слоями, для к-рых коэф. экранирования равен произведению коэф. для отд. слоев. Именно многослойные экраны (внеш. слои из магн. материалов, насыщающихся при высоких значениях В, внутренние — из пермаллоя или мю-металла) составляют основу конструкций магнитозащищённых комнат для биомагнитных, палеомагнитных и т.

п. исследований. Следует отметить, что применение защитных материалов типа пермаллоя связано с рядом трудностей, в частности с тем, что их магн. свойства при деформациях и значит. нагревах ухудшаются, они практически не допускают сварки, значит. изгибов и др. механич. нагрузок. В совр. магн. экранах широко применяются ферромагн. металлические стёкла (метглассы), близкие по магн. свойствам к пермаллою, но не столь чувствительные к механич. воздействиям. Полотно, сотканное из полосок метгласса, допускает изготовление мягких магн. экранов произвольной формы, а многослойное экранирование этим материалом много проще и дешевле.

Экраны из материала с высокой электропроводностью (Сu, А1 и др.) служат для защиты от переменных магн. полей. При изменении внеш. магн. поля в стенках экрана возникают индукц. токи, к-рые охватывают экранируемый объём. Магн. поле этих токов направлено противоположно внеш. возмущению и частично компенсирует его.

Для частот выше 1 Гц коэф. экранировки К растёт пропорционально частоте:


где — магнитная постоянная , — электропроводность материала стенки, L — размер экрана, — толщина стенки, f — круговая частота.

Магн. экраны из Сu и А1 менее эффективны, чем ферромагнитные, особенно в случае низкочастотного эл—магн. поля, но простота изготовления и невысокая стоимость часто делают их более предпочтительными в применении.

Сверхпроводящие экраны. Действие экранов этого типа основано на Мейснера эффекте — полном вытеснении магн. поля из сверхпроводника. При всяком изменении внеш. магн. потока в сверхпроводниках возникают токи, к-рые в соответствии с

Ленца правилом компенсируют эти изменения. В отличие от обычных проводников в сверхпроводниках индукц. токи не затухают и поэтому компенсируют изменение потока в течение всего времени существования внеш. поля. То обстоятельство, что сверхпроводящие экраны могут работать при очень низких темп-pax и полях, не превышающих критич. значения (см. Критическое магнитное поле ),приводит к существенным трудностям при конструировании больших магнитозащищённых «тёплых» объёмов. Однако открытие оксидных высокотемпературных сверхпроводников (ОВС), сделанное Й. Беднорцем и К. Мюллером (J. G. Bednorz, К. A. Miiller, 1986), создаёт новые возможности в использовании сверхпроводящих магн. экранов. По-видимому, после преодоления технологич. трудностей в изготовлении ОВС, будут применяться сверхпроводящие экраны из материалов, становящихся сверхпроводниками при темп-ре кипения азота (а в перспективе, возможно, и при комнатных темп-рах).

Следует отметить, что внутри магнитозащищённого сверхпроводником объёма сохраняется остаточное поле, существовавшее в нём в момент перехода материала экрана в сверхпроводящее состояние. Для уменьшения этого остаточного поля необходимо принять спец. меры. Напр., переводить экран в сверхпроводящее состояние при малом по сравнению с земным магн. поле в защищаемом объёме или использовать метод «раздувающихся экранов», при к-ром оболочка экрана в сложенном виде переводится в сверхпроводящее состояние, а затем расправляется. Подобные меры позволяют пока в небольших объёмах, ограниченных сверхпроводящими экранами, свести остаточные поля до величины Тл.

Активная защита от помех осуществляется при помощи компенсирующих катушек, создающих магн. поле, равное по величине и противоположное по направлению полю помехи. Алгебраически складываясь, эти поля компенсируют друг друга. Наиб. известны катушки Гельмгольца, представляющие собой две одинаковые соосные круговые катушки с током, раздвинутые на расстояние, равное радиусу катушек. Достаточно однородное магн. поле создаётся в центре между ними. Для компенсации по трём пространств. компонентам необходимы минимум три пары катушек. Существует много вариантов таких систем, и выбор их определяется конкретными требованиями.

Система активной защиты, как правило, используется для подавления НЧ-помех (в диапазоне частот 0-50 Гц). Одно из её назначений — компенсация пост. магн. поля Земли, для чего необходимы высокостабильные и мощные источники тока; второе — компенсация вариаций магн. поля, для к-рой могут использоваться более слабые источники тока, управляемые датчиками магн. поля, напр. магнитометрами высокой чувствительности — сквидами или феррозондами .В большой степени полнота компенсации определяется именно этими датчиками.

Существует важное отличие активной защиты от магн. экранов. Магн. экраны устраняют шумы во всём объёме, ограниченном экраном, в то время как активная защита устраняет помехи лишь в локальной области.

Все системы подавления магн. помех нуждаются в антивибрац. защите. Вибрация экранов и датчиков магн. поля сама может стать источником дополнит. помех.

Лит.: Роуз-Инс А., Родерик Е., Введение в физику сверхпроводимости, пер. с англ., М., 1972; Штамбергер Г. А., Устройства для создания слабых постоянных магнитных полей, Новосиб., 1972; Введенский В. Л., Ожогин В. И., Сверхчувствительная магнитометрия и биомагнетизм, М., 1986; Bednorz J. G., Мullеr К. А., Possible high Тс superconductivity in the Ba-La-Сr-О system, «Z. Phys.», 1986, Bd 64, S. 189. С. П. Наурзаков.

      Предметный указатель      >>   

Магнитное экранирование | Как это работает?

  • Вы здесь:
  • Дом
  • Технические

 


Mu Metal® — наиболее широко используемый сплав для целей магнитного экранирования. Его состав из 80% никеля, 4,5% молибдена и балансового железа придает ему высокие проницаемые свойства. Это говорит нам о том, что материал обладает высокой магнитной восприимчивостью к приложенному магнитному полю; он легко принимает поток магнитного поля. Мы можем воспользоваться этим свойством, чтобы эффективно перенаправить линии поля в сторону от областей, которые мы хотим освободить от поля. Создавая полую структуру из листа MuMetal®, охватывающую интересующую область, мы создаем целую область пространства, на которую не влияют внешние поля. Для наглядности этот эффект показан на иллюстрации.


Линии магнитного поля направлены вокруг области внутри экрана. На этой схеме изображено поперечное сечение цилиндрического щита. Центральная черная область указывает на область, свободную от поля.


Как и следовало ожидать, магнитное экранирование полезно для невероятно широкого спектра применений; от небольших компонентов в наборе динамиков до больших помещений с магнитным экранированием, называемых MuRooms. Эта широта использования требует продуманного дизайна, чтобы максимизировать эффективность щита в каждом случае. Проще говоря, чем меньше у щита острых углов и стыков, тем он лучше. Это, естественно, может привести к мысли, что лучшей конструкцией щита будет сферическая конструкция. Однако почти во всех случаях либо цилиндрический экран, либо банка MuMetal® (MuCan) работают впечатляюще хорошо, и их гораздо проще и быстрее изготовить.

В микроскопическом масштабе MuMetal® можно рассматривать как кристаллическую структуру с магнитными доменами. Эти домены отвечают за превосходную проницаемость MuMetal®. Для создания максимального количества доменов в материале на заключительном этапе производства щита проводится специализированная термообработка в водородной печи. Таким образом, изготовленный щит имеет максимально возможную производительность.

MuMetal® насыщается при 0,76 Тл. Другими словами, более сильное поле не может содержаться внутри MuMetal, и поле будет просачиваться в содержащееся пространство. В большинстве случаев рассматриваемое внешнее поле значительно ниже этого порога, например, поле Земли, которое составляет приблизительно 50 мкТл. Там, где экран должен использоваться в гораздо более сильном поле, например, в промышленных или медицинских целях, обычно включают буферный слой Supra-50, который имеет немного другой состав (50% никеля) и уровень насыщения 1,6. T. Это значительно сокращает высокое поле, прежде чем оно достигнет слоя MuMetal®, так что слой MuMetal® может работать в пределах своего порога насыщения.

Радиочастотный экран необходим для подавления высокочастотных полей (> 100 кГц). В этом случае обычно используются медь, алюминий и металлизированные пластмассы. Магнитное экранирование обычно выполняется в диапазоне переменного тока 30–300 Гц. AC обозначает переменный ток, который меняет свое направление на противоположное в течение короткого периода времени. Эти поля генерируются типичным электроэнергетическим оборудованием с частотой 50-60 Гц. Постоянный ток обозначает постоянный ток, который течет только в одном направлении, например поля, излучаемые Землей или создаваемые магнитами и некоторыми двигателями. Магнитное экранирование эффективно для обоих этих видов тока.

Магнитное экранирование: научная деятельность в области физики и магнетизма

Линии магнитного поля проходят через картон, воздух и некоторые другие материалы в зависимости от того, проницаемы они или непроницаемы. Испытайте различные материалы, чтобы увидеть, какие из них собирают магнитные силовые линии и действуют как магнитные экраны, а какие позволяют магнитным силовым линиям проходить сквозь них.


Тема: 

Физика

Электричество и магнетизм

Keywords: 

magnetic field

magnet

NGSS and EP&Cs: 

PS

PS2

CCCs

Cause and Effect

Structure and Function

Stability and Change




Tools and Materials

  • Три керамических магнита-пончика (также подойдут прямоугольные магниты)
  • Два куска картона одинакового размера, примерно 2 х 2 3/4 дюйма (5 х 7 сантиметров)
  • Два карандаша, 2 3/4 дюйма (7 см) или длиннее
  • Пять или шесть скрепок
  • Деревянная палочка, пластиковая соломка или любой другой неметаллический материал.
  • Стальной нож для масла
  • Пистолет для горячего клея и клей (в качестве альтернативы можно использовать резинки)

Сборка

  1. Сначала сделайте бутерброд из картона и карандашей: прикрепите карандаши к одному листу картона, располагая карандаши параллельно друг другу и вплотную к противоположным краям картона. Приклейте второй кусок картона к карандашам так, чтобы в итоге у вас получился бутерброд картон-карандаш-картон.
  2. Прикрепите один из магнитов к верхней части картона с помощью горячего клея. Отцентрируйте магнит возле одного из краев (см. фото ниже).
  3. Добавьте еще два магнита поверх первого, чтобы они удерживались на месте за счет магнитного притяжения. Не склеивайте их!

Действия и уведомления

Держите защитный бутерброд с магнитами сверху. Поднимайте скрепки по одной к нижней стороне и наблюдайте, что происходит. Скрепки должны притягиваться к магниту и свисать с нижней части картонного бутерброда.

Когда вы добавляете больше скрепок, обратите внимание, что происходит. Если вы добавите их осторожно, они сами расположатся так, что будут равномерно распределены.

Вставьте палочку или пластиковую соломинку в защитный бутерброд, переместите его и посмотрите, что произойдет. Скрепки не должны быть затронуты.

Теперь вставьте плоское лезвие стального ножа для масла в защитный бутерброд, подвигайте им из стороны в сторону и посмотрите, что произойдет. Скрепки отпадают? Попробуйте поэкспериментировать с разными материалами, например с различными металлическими монетами. Составьте список материалов, которые вы тестируете, и отметьте, что происходит.


Что происходит?

Линии магнитного поля от магнита проходят через картон, воздух и другие материалы, такие как палочка для рукоделия и солома. Материалы, пропускающие через себя магнитные силовые линии, называются непроницаемыми , поскольку внутри них не образуются магнитные поля.

Напротив, металлический нож действует как магнитный экран, то есть силовые линии, идущие от полюса магнита, не проходят через него. Вместо этого они собираются, спускаются по металлической ленте и снова входят в магнит на другом полюсе. Материалы, которые собирают магнитные силовые линии, называются проницаемы для , потому что они способствуют формированию магнитных полей внутри этих материалов. Проницаемы только магнитные материалы.

На фотографиях ниже показано влияние непроницаемого материала (слева) и проницаемого материала (справа) на магнитные силовые линии в нашем сэндвиче из картона.


Дальше

Попробуйте использовать только один или два магнита. Чем слабее магнитное поле, тем труднее удержать скрепки от падения. Как можно изменить бутерброд, чтобы более слабый магнит работал лучше?

Вставьте открытые стальные ножницы между кусками картона, затем сомкните ножницы, как будто разрезая линии поля. Скрепки упадут, когда линии поля взаимодействуют с закрытыми ножницами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *