चुंबकीय क्षेत्र, यह क्या है? - एक विशेष प्रकार का पदार्थ;
इसका अस्तित्व कहां है? - बिजली के आवेशों के आसपास (एक वर्तमान चालक के आसपास)
कैसे करें पता? - एक चुंबकीय सुई (या लोहे के बुरादे) का उपयोग करके या एक वर्तमान कंडक्टर पर इसकी कार्रवाई से।

ओरेस्टेड अनुभव:

यदि विद्युत तार कंडक्टर के माध्यम से प्रवाह करना शुरू कर देता है तो चुंबकीय तीर घूमता है। वर्तमान, के रूप में वर्तमान कंडक्टर के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है।

वर्तमान के साथ दो कंडक्टरों की बातचीत:

वर्तमान के साथ प्रत्येक कंडक्टर का अपना चुंबकीय क्षेत्र अपने आप में होता है, जो पड़ोसी कंडक्टर पर कुछ बल के साथ कार्य करता है।

धाराओं की दिशा के आधार पर, कंडक्टरों को एक दूसरे से आकर्षित या निष्कासित किया जा सकता है।

पिछला स्कूल वर्ष याद रखें:

चुंबकीय लाइनें (या अन्यथा चुंबकीय प्रेरण लाइनें)

चुंबकीय क्षेत्र कैसे खींचना है? - चुंबकीय लाइनों का उपयोग करना;
चुंबकीय लाइनें, यह क्या है?

ये काल्पनिक रेखाएँ हैं जिनके साथ एक चुंबकीय क्षेत्र में चुंबकीय तीर रखे जाते हैं। चुंबकीय लाइनों को चुंबकीय क्षेत्र के किसी भी बिंदु से खींचा जा सकता है, उनकी एक दिशा होती है और हमेशा बंद रहती है।

पिछला स्कूल वर्ष याद रखें:

INHOMOGENEOUS मैग्नेटिक क्षेत्र

एक अमानवीय चुंबकीय क्षेत्र की विशेषता: चुंबकीय रेखाएं घुमावदार होती हैं, चुंबकीय रेखाओं का घनत्व अलग होता है, जिसके बल पर चुंबकीय तीर पर चुंबकीय क्षेत्र कार्य करता है, इस क्षेत्र के विभिन्न बिंदुओं पर परिमाण और दिशा में दिखाई देता है।

एक अमानवीय चुंबकीय क्षेत्र कहाँ मौजूद है?

एक प्रत्यक्ष वर्तमान कंडक्टर के आसपास;

एक पट्टी चुंबक के आसपास;

सोलेनोइड (वर्तमान कॉइल) के आसपास।

होमोजीओन्स मैग्नेटिक फ़ेल्ड

एक समान चुंबकीय क्षेत्र की विशेषता: सीधी रेखाओं के समानांतर चुंबकीय रेखाएं; हर जगह चुंबकीय लाइनों का घनत्व समान होता है; वह बल जिसके साथ चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय सुई पर कार्य करता है, इस क्षेत्र के सभी बिंदुओं की दिशा में परिमाण में समान है।

एक समान चुंबकीय क्षेत्र कहाँ मौजूद है?
- स्ट्रिप चुंबक के अंदर और सोलेनोइड के अंदर, अगर इसकी लंबाई व्यास से बहुत बड़ी है।

दिलचस्प

उच्च तापमान पर गर्म होने पर लोहे और उसके मिश्र धातुओं की उच्च चुम्बकीय बनने की क्षमता गायब हो जाती है। 767 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होने पर शुद्ध लोहा यह क्षमता खो देता है।

कई आधुनिक उत्पादों में उपयोग किए जाने वाले शक्तिशाली मैग्नेट हृदय रोगियों में इलेक्ट्रॉनिक कार्डियक उत्तेजक और प्रत्यारोपित कार्डिएक उपकरणों के संचालन को प्रभावित करने में सक्षम हैं। पारंपरिक लोहे या फेराइट मैग्नेट, जो आसानी से अपने सुस्त ग्रे रंग द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं, में थोड़ी शक्ति होती है और थोड़ी चिंता होती है।
हाल ही में, हालांकि, बहुत मजबूत मैग्नेट दिखाई दिए हैं - रंग में शानदार रूप से चांदी और नेओडियम, लोहा और बोरान के मिश्र धातु का प्रतिनिधित्व करते हुए। उनके द्वारा बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र बहुत मजबूत है, जिसके कारण वे कंप्यूटर डिस्क, हेडफ़ोन और स्पीकर के साथ-साथ खिलौने, गहने और यहां तक \u200b\u200bकि कपड़े में भी व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

एक बार मलोर्का के मुख्य शहर में छापे पर, फ्रांसीसी नौसैनिक जहाज ला रोलिन दिखाई दिया। उनकी स्थिति इतनी दयनीय थी कि जहाज मुश्किल से ही अपनी शक्ति के तहत अपने दलदल तक पहुँच गया। जब बाईस वर्षीय अरागो सहित फ्रांसीसी वैज्ञानिक जहाज पर सवार हुए, तो पता चला कि जहाज बिजली गिरने से नष्ट हो गया। जब आयोग ने जहाज की जांच की, तो जले हुए मस्तूलों और सुपरस्ट्रक्चर को देखते हुए उसके सिर को हिलाते हुए, अरागो ने कम्पास को हड़काया और देखा कि उसे क्या उम्मीद थी: कम्पास के तीर अलग-अलग दिशाओं में इशारा कर रहे थे ...

एक साल बाद, अल्जीरिया के पास दुर्घटनाग्रस्त हुए एक जेनोइस जहाज के अवशेषों के बारे में बताते हुए, अरागो ने पाया कि कम्पास सुइयों को विखंडित कर दिया गया था। एक धूमिल रात के पिच अंधेरे में, कप्तान, जहाज को उत्तर में, खतरनाक स्थानों से दूर, वास्तव में अनियंत्रित रूप से पीछा कर रहा था, जो उसने बचने की कोशिश की। । जहाज दक्षिण में चला गया, चट्टानों के बारे में, बिजली के चुंबकीय चुंबकीय कम्पास द्वारा धोखा दिया गया।

वी। कार्तसेव। तीन सहस्राब्दी का एक चुंबक।

चुंबकीय कम्पास का आविष्कार चीन में हुआ था।
4000 साल पहले, कारवाँ अपने साथ एक मिट्टी का घड़ा ले गए और "रास्ते में उनके सभी महंगे कारपूलों की तुलना में इसे पोषित किया।" इसमें, लकड़ी के फ्लोट पर तरल की सतह पर, पत्थर से प्यार करने वाला लोहा बिछाएं। वह हर समय मुड़ सकता था और यात्रियों को दक्षिण की ओर इशारा कर सकता था, जो कि सूर्य की अनुपस्थिति में, उन्हें कुओं तक जाने में मदद करता था।
हमारे युग की शुरुआत में, चीनियों ने एक लोहे की सुई को चुम्बकित करके कृत्रिम चुम्बक बनाना सीखा।
और केवल एक हजार साल के बाद ही यूरोपीय लोगों ने कम्पास के लिए एक चुम्बकीय सुई का उपयोग करना शुरू कर दिया।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र

पृथ्वी एक बड़ा स्थायी चुंबक है।
दक्षिणी चुंबकीय ध्रुव, यद्यपि उत्तरी भौगोलिक भौगोलिक ध्रुव के पास, सांसारिक मानकों द्वारा स्थित है, हालांकि, वे लगभग 2000 किमी तक अलग हो जाते हैं।
पृथ्वी की सतह पर ऐसे क्षेत्र हैं जहाँ एक उथले गहराई पर स्थित लोहे के अयस्कों के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा अपना स्वयं का चुंबकीय क्षेत्र दृढ़ता से विकृत हो जाता है। ऐसे क्षेत्रों में से एक कुर्स्क क्षेत्र में स्थित कुर्स्क चुंबकीय विसंगति है।

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण केवल 0.0004 टेस्ला है।
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सौर गतिविधि बढ़ने से पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र प्रभावित होता है। लगभग 11.5 साल में एक बार यह इतना बढ़ जाता है कि रेडियो संचार टूट जाता है, लोगों और जानवरों की सेहत बिगड़ जाती है और कम्पास की सुई अप्रत्याशित रूप से "नाचने लगती है"। इस मामले में, वे कहते हैं कि एक चुंबकीय तूफान अंदर सेट करता है। आमतौर पर यह कई घंटों से कई दिनों तक रहता है।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र समय-समय पर अपने उन्मुखीकरण को बदलता है, धर्मनिरपेक्ष दोलनों (5 से 10 हजार साल तक) का प्रदर्शन करता है, और पूरी तरह से खुद को पुन: पेश करता है, अर्थात। स्वैपिंग मैग्नेटिक पोल (प्रति मिलियन 2-3 बार)। यह दूर के युगों की तलछटी और ज्वालामुखी चट्टानों में चुंबकीय क्षेत्र "जमे हुए" द्वारा इंगित किया गया है। भू-चुंबकीय क्षेत्र के व्यवहार को अव्यवस्थित नहीं कहा जा सकता है, यह एक अजीब "अनुसूची" का पालन करता है।

भू-चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और परिमाण पृथ्वी की कोर में होने वाली प्रक्रियाओं द्वारा निर्धारित किए जाते हैं। आंतरिक ठोस कोर द्वारा निर्धारित विशेषता ध्रुवीयता प्रतिवर्ती समय 3 से 5 हजार वर्ष तक है, और बाहरी तरल कोर द्वारा निर्धारित लगभग 500 वर्ष है। ये समय भूचुंबकीय क्षेत्र की प्रेक्षित गतिकी की व्याख्या कर सकता है। कंप्यूटर सिमुलेशन, विभिन्न अंतर-स्थलीय प्रक्रियाओं को ध्यान में रखते हुए, लगभग 5 हजार वर्षों में चुंबकीय क्षेत्र के ध्रुवीय उत्क्रमण की संभावना को दर्शाया गया है।

मैग्नेट के साथ विचार

प्रसिद्ध रूसी चित्रकार गामुलेत्स्की के गामुलेत्स्की डी कोल शहर का "मंदिर का आकर्षण, या यांत्रिक, ऑप्टिकल और भौतिक कैबिनेट", जो 1842 तक चला था, इस तथ्य के लिए अन्य बातों के अलावा प्रसिद्ध था कि कैंडेलब्रा और कालीन वाली मंजिलों से सजी हुई सीढ़ियों पर आगंतुक अभी भी नोटिस कर सकते हैं। सीढ़ी का ऊपरी मंच प्राकृतिक मानव ऊंचाई में बने एक स्वर्गदूत की एक सोने का पानी चढ़ा हुआ आकृति है, जो बिना निलंबित या समर्थन के कैबिनेट के दरवाजे के ऊपर एक क्षैतिज स्थिति में बढ़ गया है। हर कोई यह सुनिश्चित कर सकता है कि आंकड़े का कोई समर्थन नहीं था। जब आगंतुक मंच में प्रवेश करते हैं, तो परी ने अपना हाथ उठाया, सींग को अपने मुंह में लाया और उस पर खेला, अपनी उंगलियों को सबसे प्राकृतिक तरीके से आगे बढ़ाया। गामुलेत्स्की ने कहा कि दस साल तक, मैंने हवा में परी को रखने के लिए चुंबक और लोहे के बिंदु और वजन को खोजने का काम किया। बहुत सारे काम के अलावा, मैंने इस चमत्कार के लिए धन का इस्तेमाल किया। ”

मध्य युग में, लकड़ी से बना तथाकथित "आज्ञाकारी मछली" एक बहुत ही सामान्य भ्रम संख्या थी। वे पूल में तैर गए और एक जादूगर के हाथ की थोड़ी सी लहर का पालन किया, जिसने उन्हें हर संभव दिशा में आगे बढ़ाया। चाल का रहस्य बेहद सरल था: जादूगर की आस्तीन में एक चुंबक छिपा हुआ था, और मछली के सिर में लोहे के टुकड़े डाले गए थे।
समय के साथ हमारे पास अंग्रेज जोनास के हेरफेर थे। उनका मुकुट संख्या: जोनास ने सुझाव दिया कि कुछ दर्शकों ने घड़ी को मेज पर रख दिया, जिसके बाद उन्होंने घड़ी को छूने के बिना, मनमाने ढंग से हाथों की स्थिति बदल दी।
इस तरह के एक विचार का आधुनिक अवतार इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कपलिंग है जो बिजली के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है, जिसकी सहायता से किसी भी बाधा से इंजन से अलग होने वाले उपकरणों को घुमाना संभव है, उदाहरण के लिए, एक दीवार।

19 वीं शताब्दी के मध्य 80 के दशक में एक सीखे हुए हाथी के बारे में एक अफवाह थी, जो न केवल जोड़ने और घटाने में सक्षम थी, बल्कि जड़ों को गुणा, विभाजित करने और निकालने में भी सक्षम थी। यह निम्नानुसार किया गया था। उदाहरण के लिए, ट्रेनर ने हाथी से पूछा: "कितने परिवार आठ होंगे?" हाथी के सामने संख्या के साथ एक ब्लैकबोर्ड था। सवाल के बाद, हाथी ने सूचक को ले लिया और आत्मविश्वास से 56 नंबर दिखाया। वर्गमूल का विभाजन और निष्कर्षण उसी तरह से किया गया था। ध्यान काफी सरल था: बोर्ड पर प्रत्येक संख्या के नीचे एक छोटा इलेक्ट्रोमैग्नेट छिपा हुआ था। जब हाथी से एक सवाल पूछा गया था, तो सही उत्तर का संकेत देने वाले चुंबक की घुमावदार को एक वर्तमान आपूर्ति की गई थी। एक हाथी की सूंड में लोहे का पॉइंटर खुद ही सही आकृति की ओर आकर्षित हो गया। जवाब अपने आप मिल गया था। इस प्रशिक्षण की सादगी के बावजूद, लंबे समय तक ध्यान का रहस्य हल नहीं किया जा सका, और "सीखा हाथी" एक बड़ी सफलता थी।

जब विद्युत प्रवाह के दो समानांतर कंडक्टर से जुड़ा होता है, तो वे जुड़े हुए वर्तमान की दिशा (ध्रुवता) के आधार पर आकर्षित या निरस्त हो जाएंगे। यह इन कंडक्टरों के आसपास एक विशेष प्रकार के पदार्थ की घटना के कारण होता है। इस मामले को एक चुंबकीय क्षेत्र (एमपी) कहा जाता है। चुंबकीय बल वह बल है जिसके साथ कंडक्टर एक दूसरे पर कार्य करते हैं।

चुम्बकत्व का सिद्धांत पुरातनता में उत्पन्न हुआ, एशिया की प्राचीन सभ्यता में। पहाड़ों में मैग्नेशिया में उन्हें एक विशेष नस्ल मिली, जिसके टुकड़े एक दूसरे को आकर्षित कर सकते थे। जगह के नाम से, इस नस्ल को "मैग्नेट" कहा जाता था। कोर चुंबक में दो ध्रुव होते हैं। ध्रुवों पर, इसके चुंबकीय गुणों का विशेष रूप से दृढ़ता से पता लगाया जाता है।

एक थ्रेड पर एक चुंबक लटका हुआ है, जिसके डंडे क्षितिज के किनारों को दिखाएंगे। इसके ध्रुवों को उत्तर और दक्षिण में घुमाया जाएगा। कम्पास उपकरण इस सिद्धांत पर काम करता है। दो चुम्बकों के विपरीत ध्रुव आकर्षित करते हैं, और खंभे के खंभे की तरह।

वैज्ञानिकों ने पाया है कि एक चालक के पास स्थित एक चुंबकित तीर उस समय विचलित हो जाता है जब कोई विद्युत धारा उसमें से गुज़रती है। यह बताता है कि सांसद इसके चारों ओर बनता है।

चुंबकीय क्षेत्र प्रभावित करता है:

विद्युत आवेशों का बढ़ना।
फेरोमैग्नेट्स नामक पदार्थ: लोहा, कच्चा लोहा, उनकी मिश्र धातु।

स्थायी मैग्नेट - चार्ज कणों (इलेक्ट्रॉनों) के एक सामान्य चुंबकीय क्षण वाले शरीर।

1 - दक्षिण ध्रुव चुंबक
2 - उत्तरी ध्रुव चुंबक
3 - धातु के बुरादे के उदाहरण पर म.प्र
4 - चुंबकीय क्षेत्र की दिशा

बल की रेखाएं तब दिखाई देती हैं जब एक स्थायी चुंबक एक पेपर शीट के पास आती है जिस पर लोहे के बुरादे की एक परत डाली जाती है। आकृति स्पष्ट रूप से ध्रुवों के स्थानों को बल की उन्मुख रेखाओं से दर्शाती है।

चुंबकीय क्षेत्र के स्रोत

• एक विद्युत क्षेत्र जो समय के साथ बदलता है।
• मोबाइल चार्ज करता है।
• स्थायी मैग्नेट।

बचपन से, हमने स्थायी चुम्बकों को जाना है। उनका उपयोग खिलौने के रूप में किया जाता था जो विभिन्न धातु भागों को आकर्षित करते थे। वे रेफ्रिजरेटर से जुड़े थे, उन्हें विभिन्न खिलौनों में बनाया गया था।

विद्युत आवेश जो गति में होते हैं उनमें प्रायः स्थायी चुम्बकों की तुलना में अधिक चुंबकीय ऊर्जा होती है।

गुण

• एक चुंबकीय क्षेत्र की मुख्य विशिष्ट विशेषता और संपत्ति सापेक्षता है। यदि आप एक चार्ज किए गए बॉडी को एक निश्चित संदर्भ फ्रेम में गतिहीन छोड़ देते हैं, और पास में एक चुंबकीय तीर रखते हैं, तो यह उत्तर की ओर इंगित करेगा, और साथ ही यह पृथ्वी के क्षेत्र को छोड़कर, एक बाहरी क्षेत्र को "महसूस" नहीं करेगा। और यदि आरोपित शरीर तीर के पास चलना शुरू कर देता है, तो सांसद शरीर के चारों ओर दिखाई देगा। नतीजतन, यह स्पष्ट हो जाता है कि एक चुंबकीय क्षेत्र केवल तभी बनता है जब एक निश्चित चार्ज चलता है।
• एक चुंबकीय क्षेत्र एक विद्युत प्रवाह को कार्य करने और प्रभावित करने में सक्षम है। यह आरोप लगाए गए इलेक्ट्रॉनों के आंदोलन की निगरानी करके पता लगाया जा सकता है। एक चुंबकीय क्षेत्र में, एक आवेश वाले कण विक्षेपित होंगे, एक प्रवाहित धारा वाले चालक गतिमान होंगे। जुड़ा हुआ वर्तमान आपूर्ति के साथ फ्रेम घूम जाएगा, और चुंबकित सामग्री एक निश्चित दूरी को आगे बढ़ाएगी। कम्पास सुई अक्सर नीला हो जाता है। यह चुम्बकीय इस्पात की एक पट्टी है। कम्पास हमेशा उत्तर की ओर उन्मुख होता है, क्योंकि पृथ्वी में एक सांसद होता है। पूरा ग्रह अपने ध्रुवों के साथ एक बड़े चुंबक की तरह है।

चुंबकीय क्षेत्र को मानव अंगों द्वारा नहीं माना जाता है, और केवल विशेष उपकरणों और सेंसर द्वारा पता लगाया जा सकता है। यह परिवर्तनशील और स्थायी है। एक वैकल्पिक क्षेत्र आमतौर पर विशेष प्रेरकों द्वारा बनाया जाता है जो बारी-बारी से चालू होते हैं। एक स्थिर क्षेत्र एक स्थिर विद्युत क्षेत्र द्वारा बनता है।

नियम

विभिन्न कंडक्टरों के लिए चुंबकीय क्षेत्र की छवि के बुनियादी नियमों पर विचार करें।

गिलेट शासन

बल की रेखा एक ऐसे विमान में खींची जाती है जो 90 ° के कोण पर वर्तमान पथ पर स्थित होता है ताकि प्रत्येक बिंदु पर बल रेखा की ओर स्पर्शरेखा से निर्देशित हो।

चुंबकीय बलों की दिशा निर्धारित करने के लिए, आपको दाएं हाथ के धागे के साथ एक गिलेट का नियम याद रखना होगा।

गिमलेट को वर्तमान वेक्टर के समान धुरी पर तैनात किया जाना चाहिए, हैंडल को घुमाया जाना चाहिए ताकि गिम्लेट अपनी दिशा की दिशा में आगे बढ़े। इस मामले में, लाइनों का अभिविन्यास गिमलेट हैंडल के रोटेशन से निर्धारित होता है।

रिंग ड्रिल नियम

कंडक्टर में गिमलेट का ट्रांसलेशनल मूवमेंट, जिसे रिंग के रूप में बनाया जाता है, यह दर्शाता है कि इंडक्शन कैसे उन्मुख होता है, रोटेशन वर्तमान प्रवाह के साथ मेल खाता है।

बल की रेखाओं का चुंबक के अंदर विस्तार होता है और वह खुल नहीं सकती।

विभिन्न स्रोतों के चुंबकीय क्षेत्र को एक साथ जोड़ा जाता है। ऐसा करने में, वे एक सामान्य क्षेत्र बनाते हैं।

एक ही ध्रुव के साथ मैग्नेट निकलते हैं, और विभिन्न ध्रुवों के साथ वे आकर्षित होते हैं। परस्पर क्रिया बल का मान उनके बीच की दूरी पर निर्भर करता है। जैसे-जैसे ध्रुव पास आता है, बल बढ़ता जाता है।

चुंबकीय क्षेत्र के मापदंडों

• धागा क्लच ( Ψ ).
• चुंबकीय प्रेरण वेक्टर ( एटी).
• चुंबकीय प्रवाह ( एफ).

चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के आकार से गणना की जाती है, जो कि F पर निर्भर करती है, और एक कंडक्टर के साथ वर्तमान I द्वारा बनाई गई है जिसकी लंबाई है l: B \u003d F / (I * l).

मैग्नेटिक इंडक्शन को टेस्ला (टी) में मापा जाता है, एक वैज्ञानिक के सम्मान में, जिसने चुंबकत्व की घटनाओं का अध्ययन किया और उनकी गणना के तरीकों से निपटा। 1 टी चुंबकीय प्रवाह प्रेरण के बराबर है 1 एन विस्तार से 1m एक कोण पर सीधे कंडक्टर 90 0 क्षेत्र की दिशा में, एक प्रवाह की धारा के साथ:

1 टी \u003d 1 एक्स एन / (ए एक्स एम)।

बाएं हाथ का नियम

नियम चुंबकीय प्रेरण वेक्टर की दिशा पाता है।

यदि बाएं हाथ की हथेली को खेत में रखा जाता है, ताकि चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएं 90 0 पर उत्तरी ध्रुव से हथेली में प्रवेश करें, और 4 उंगलियां वर्तमान के साथ रखी जाती हैं, तो अंगूठा चुंबकीय बल की दिशा दिखाएगा।

यदि कंडक्टर एक अलग कोण पर है, तो बल सीधे वर्तमान और एक समकोण पर विमान पर कंडक्टर के प्रक्षेपण पर निर्भर करेगा।

बल कंडक्टर की सामग्री और उसके क्रॉस सेक्शन पर निर्भर नहीं करता है। यदि कंडक्टर अनुपस्थित है, और शुल्क दूसरे माध्यम में चलते हैं, तो बल नहीं बदलेगा।

जब चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर की दिशा एक परिमाण की एक दिशा में होती है, तो क्षेत्र को एकरूप कहा जाता है। विभिन्न मीडिया इंडक्शन वेक्टर के आकार को प्रभावित करते हैं।

चुंबकीय प्रवाह

एक निश्चित क्षेत्र एस और इस क्षेत्र द्वारा सीमित चुंबकीय प्रेरण चुंबकीय प्रवाह है।

यदि क्षेत्र में कुछ कोण α में प्रेरण रेखा में झुकाव होता है, तो इस कोण के कोसाइन के आकार से चुंबकीय प्रवाह कम हो जाता है। चुंबकीय क्षेत्र के सही कोण पर क्षेत्र पाए जाने पर इसका सबसे बड़ा मूल्य बनता है:

* \u003d В * एस।

चुंबकीय प्रवाह को एक इकाई में मापा जाता है जैसे कि "वेबर"जो इंडक्शन के बराबर है 1 टी में क्षेत्र द्वारा 1 मीटर 2.

धागा संबंध

इस अवधारणा का उपयोग चुंबकीय प्रवाह के कुल मूल्य को बनाने के लिए किया जाता है, जो चुंबकीय ध्रुवों के बीच स्थित कई कंडक्टरों से बनाया गया है।

मामले में जब एक ही वर्तमान मैं घुमावों की संख्या के साथ घुमावदार के माध्यम से बहती है, सभी घुमावों द्वारा गठित कुल चुंबकीय प्रवाह फ्लक्स लिंकेज है।

धागा संबंध Ψ वेबर में मापा जाता है, और इसके बराबर: F \u003d एन * एफ.

चुंबकीय गुण

चुंबकीय पारगम्यता यह निर्धारित करती है कि किसी विशेष माध्यम में चुंबकीय क्षेत्र वैक्यूम में फ़ील्ड इंडक्शन से कम या अधिक है। किसी पदार्थ को चुम्बकीयकृत कहा जाता है यदि वह अपना चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। जब किसी पदार्थ को चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो वह चुंबकित हो जाता है।

वैज्ञानिकों ने इस कारण की पहचान की है कि निकायों को चुंबकीय गुण क्यों प्राप्त होते हैं। वैज्ञानिकों की परिकल्पना के अनुसार, पदार्थों के अंदर सूक्ष्म परिमाण की विद्युत धाराएँ होती हैं। एक इलेक्ट्रॉन का अपना एक चुंबकीय क्षण होता है, जिसकी एक क्वांटम प्रकृति होती है, जो परमाणुओं में एक निश्चित कक्षा में घूमता है। यह ये छोटी धाराएं हैं जो चुंबकीय गुणों को निर्धारित करती हैं।

यदि धाराएं अनियमित रूप से चलती हैं, तो उनके कारण होने वाले चुंबकीय क्षेत्र स्व-क्षतिपूर्ति करते हैं। एक बाहरी क्षेत्र धाराओं को क्रमबद्ध बनाता है, इसलिए एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है। यह किसी पदार्थ का चुंबकत्व है।

चुंबकीय क्षेत्रों के साथ बातचीत के गुणों के अनुसार विभिन्न पदार्थों को विभाजित किया जा सकता है।

वे समूहों में विभाजित हैं:

Paramagnets - चुंबकत्व वाले पदार्थों में बाहरी क्षेत्र की दिशा में चुंबकत्व गुण होने की संभावना कम होती है। उनके पास एक सकारात्मक क्षेत्र की ताकत है। ऐसे पदार्थों में फेरिक क्लोराइड, मैंगनीज, प्लैटिनम आदि शामिल हैं।
Ferrimagnets - चुंबकीय क्षण वाले पदार्थ दिशा और मूल्य में असंतुलित होते हैं। उन्हें बिना सेंसर वाले एंटीफिरोमैग्नेटिज़्म की उपस्थिति की विशेषता है। क्षेत्र की ताकत और तापमान उनकी चुंबकीय संवेदनशीलता (विभिन्न आक्साइड) को प्रभावित करते हैं।
Ferromagnets - तनाव और तापमान (कोबाल्ट, निकल क्रिस्टल, आदि) के आधार पर, सकारात्मक संवेदनशीलता के साथ पदार्थ।
Diamagnetics - बाह्य क्षेत्र के विपरीत दिशा में चुंबकीयकरण की संपत्ति है, अर्थात, चुंबकीय संवेदनशीलता की एक नकारात्मक मूल्य, तीव्रता से स्वतंत्र है। एक क्षेत्र की अनुपस्थिति में, इस पदार्थ में चुंबकीय गुण नहीं होंगे। ऐसे पदार्थों में शामिल हैं: चांदी, बिस्मथ, नाइट्रोजन, जस्ता, हाइड्रोजन और अन्य पदार्थ।
Antiferromagnets - एक संतुलित चुंबकीय क्षण होता है, जिसके परिणामस्वरूप पदार्थ के चुंबकीयकरण की कम डिग्री बनती है। गर्म होने पर, वे एक पदार्थ के चरण संक्रमण से गुजरते हैं, जिसमें पैरामैग्नेटिक गुण उत्पन्न होते हैं। यदि तापमान एक निश्चित सीमा से नीचे चला जाता है, तो ऐसे गुण प्रकट नहीं होंगे (क्रोमियम, मैंगनीज)।

माना जाता है कि मैग्नेट को दो और श्रेणियों में भी वर्गीकृत किया जाता है:

नरम चुंबकीय सामग्री । उनके पास एक कम बल है। कम चुंबकीय क्षेत्रों में, वे संतृप्त हो सकते हैं। मैग्नेटाइजेशन रिवर्सल की प्रक्रिया के दौरान, वे नगण्य नुकसान का अनुभव करते हैं। इसके परिणामस्वरूप, ऐसी सामग्री का उपयोग वैकल्पिक वोल्टेज (, जनरेटर,) पर चलने वाले विद्युत उपकरणों के कोर के उत्पादन के लिए किया जाता है।
कठिन चुंबकीय सामग्री। उनके पास जबरदस्ती बल का एक बढ़ा हुआ मूल्य है। उन्हें दूर करने के लिए, एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र की आवश्यकता होती है। ऐसी सामग्री का उपयोग स्थायी मैग्नेट के निर्माण में किया जाता है।

विभिन्न पदार्थों के चुंबकीय गुण तकनीकी परियोजनाओं और आविष्कारों में उनके उपयोग का पता लगाते हैं।

चुंबकीय सर्किट

कई चुंबकीय पदार्थों के संयोजन को एक चुंबकीय सर्किट कहा जाता है। वे समान हैं और गणित के समान कानूनों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं।

चुंबकीय सर्किट, विद्युत उपकरण, प्रेरक के आधार पर काम करते हैं। एक कामकाजी विद्युत चुंबक में, प्रवाह एक फेरोमैग्नेटिक सामग्री और हवा से बने चुंबकीय सर्किट से बहता है जो कि फेरोमैग्नेट नहीं है। इन घटकों का संयोजन एक चुंबकीय सर्किट है। उनके डिजाइन में कई विद्युत उपकरणों में चुंबकीय सर्किट होते हैं।

हम चुंबकीय क्षेत्र लाइनों के बारे में क्या जानते हैं, इस तथ्य के अलावा कि स्थायी चुंबक या कंडक्टर के पास स्थानीय अंतरिक्ष में, एक चुंबकीय क्षेत्र है जो स्वयं को बल की रेखाओं के रूप में प्रकट करता है, या अधिक परिचित संयोजन में - बल की चुंबकीय लाइनों के रूप में?

लोहे के बुरादे का उपयोग करके चुंबकीय क्षेत्र लाइनों का एक दृश्य चित्र प्राप्त करने का एक बहुत ही सुविधाजनक तरीका है। ऐसा करने के लिए, कागज या कार्डबोर्ड की एक शीट पर थोड़ा सा लोहे का बुरादा डालें और नीचे से चुंबक के ध्रुवों में से एक लाएं। चूरा चुम्बकीय और चुम्बकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ सूक्ष्म चुम्बकों की श्रृंखला के रूप में व्यवस्थित होता है। शास्त्रीय भौतिकी में, बल की चुंबकीय रेखा को चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिसके प्रत्येक बिंदु पर स्पर्शरेखा उस बिंदु पर क्षेत्र की दिशा को इंगित करती है।

बल के चुंबकीय रेखाओं के विभिन्न स्थानों के साथ कई आंकड़ों के उदाहरण का उपयोग करते हुए, हम वर्तमान कंडक्टर और स्थायी मैग्नेट के आसपास चुंबकीय क्षेत्र की प्रकृति पर विचार करते हैं।

चित्र 1 वर्तमान के साथ एक गोलाकार कुंडल की चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को दिखाता है, और चित्र 2 वर्तमान तार के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को दर्शाता है। अंजीर में 2, चूरा के बजाय छोटे चुंबकीय तीर का उपयोग किया जाता है। यह आंकड़ा दिखाता है कि कैसे, जब वर्तमान की दिशा बदलती है, तो चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं की दिशा भी बदलती है। वर्तमान की दिशा और चुंबकीय क्षेत्र लाइनों की दिशा के बीच का संबंध आमतौर पर "गिलेट नियम" का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है, जिसके हैंडल का घुमाव चुंबकीय क्षेत्र लाइनों की दिशा को दिखाएगा यदि वर्तमान की दिशा में पेंच खराब हो गया हो।

चित्रा 3 एक पट्टी चुंबक की चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को दिखाता है, और चित्र 4 वर्तमान के साथ एक लंबे सोलनॉइड के चुंबकीय क्षेत्र लाइनों को दर्शाता है। ध्यान देने योग्य दोनों आंकड़ों (छवि 3 और छवि 4) में चुंबकीय क्षेत्र लाइनों की बाहरी व्यवस्था की समानता है। एक पट्टी चुंबक के लिए एक ही तरह से वर्तमान खिंचाव के साथ solenoid के एक छोर से बल की लाइनें। वर्तमान सोलेनोइड के बाहर बल की चुंबकीय लाइनों का आकार एक पट्टी चुंबक की रेखाओं के आकार के समान है। वर्तमान सोलेनोइड में उत्तर और दक्षिण ध्रुव भी हैं, साथ ही एक तटस्थ क्षेत्र भी है। करंट या सोलेनोइड के साथ दो सोलनॉइड और दो चुंबक के रूप में एक चुंबक इंटरैक्ट करता है।

स्थायी मैग्नेट के चुंबकीय क्षेत्रों की तस्वीरों को देखकर क्या देखा जा सकता है, वर्तमान के साथ आयताकार कंडक्टर, या लोहे के बुरादे का उपयोग करके वर्तमान के साथ बदल जाता है? बल की चुंबकीय रेखाओं की मुख्य विशेषता, जैसा कि चूरा के स्थान के चित्रों द्वारा दिखाया गया है, उनका अलगाव है। बल की चुंबकीय रेखाओं की एक और विशेषता उनकी अभिविन्यास है। चुंबकीय क्षेत्र में किसी भी बिंदु पर रखा गया एक छोटा चुंबकीय तीर, अपने उत्तरी ध्रुव के साथ बल की चुंबकीय लाइनों की दिशा का संकेत देगा। निश्चितता के लिए, हम यह मानने के लिए सहमत हुए कि बल की चुंबकीय रेखाएं पट्टी चुंबक के उत्तरी चुंबकीय ध्रुव से निकलती हैं और इसके दक्षिणी ध्रुव में प्रवेश करती हैं। मैग्नेट या वर्तमान कंडक्टर के पास स्थानीय चुंबकीय स्थान एक निरंतर लोचदार माध्यम है। इस माध्यम की लोच कई प्रयोगों द्वारा पुष्टि की जाती है, उदाहरण के लिए, जब स्थायी मैग्नेट के साथ एक ही नाम के ध्रुवों को दोहराते हैं।

इससे पहले, मैंने अनुमान लगाया कि मैग्नेट या कंडक्टर के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय गुणों के साथ एक निरंतर लोचदार माध्यम है, जिसमें हस्तक्षेप तरंगें बनती हैं। इनमें से कुछ लहरें बंद हैं। यह इस निरंतर लोचदार माध्यम में है कि चुंबकीय क्षेत्र लाइनों का हस्तक्षेप पैटर्न बनता है, जो लोहे के बुरादे का उपयोग करके स्वयं प्रकट होता है। किसी पदार्थ के माइक्रोस्ट्रक्चर में स्रोतों के विकिरण द्वारा एक निरंतर माध्यम बनाया जाता है।

आइए हम भौतिकी में एक पाठ्यपुस्तक से तरंगों के हस्तक्षेप पर प्रयोगों को याद करते हैं, जिसमें दो बिंदुओं के साथ एक दोलन प्लेट पानी पर हमला करती है। इस प्रयोग में देखा जा सकता है कि दो तरंगों के अलग-अलग कोणों पर परस्पर अंतर्संचलन का उनके आगे के संचलन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। दूसरे शब्दों में, उनमें से प्रत्येक के प्रसार पर बिना किसी और प्रभाव के लहरें एक दूसरे से गुजरती हैं। प्रकाश (विद्युत चुम्बकीय) तरंगों के लिए, एक ही पैटर्न धारण करता है।

अंतरिक्ष के उन क्षेत्रों में क्या होता है जिसमें दो तरंगें प्रतिच्छेद करती हैं (चित्र 5) - एक दूसरे को ओवरलैप करते हैं? दो तरंगों के मार्ग पर स्थित माध्यम का प्रत्येक कण एक साथ इन तरंगों के दोलनों में भाग लेता है, अर्थात्। इसकी गति दो तरंगों के दोलनों का योग है। ये दोलनों दो या अधिक तरंगों के सुपरपोजिशन के परिणामस्वरूप उनकी मैक्सिमा और मिनीमा के साथ हस्तक्षेप तरंगों की एक तस्वीर है, अर्थात। माध्यम में प्रत्येक बिंदु पर उनके दोलनों का जोड़ जिसके माध्यम से ये तरंगें गुजरती हैं। यह प्रयोगों द्वारा स्थापित किया गया था कि हस्तक्षेप की घटना को मीडिया में और विद्युत चुम्बकीय तरंगों में फैलने वाली तरंगों में मनाया जाता है, अर्थात हस्तक्षेप विशेष रूप से तरंगों की एक संपत्ति है और यह माध्यम या इसकी उपस्थिति के गुणों पर निर्भर नहीं करता है। यह याद रखना चाहिए कि यदि दोलन सुसंगत (सुसंगत) हैं, अर्थात् लहर हस्तक्षेप। दोलनों में समय और समान आवृत्ति में एक निरंतर चरण अंतर होना चाहिए।

लोहे के बुरादे के साथ हमारे मामले में, बल की चुंबकीय लाइनें हस्तक्षेप तरंगों की अधिकतम सीमा पर स्थित बुरादा की सबसे बड़ी संख्या वाली रेखाएं होती हैं, और छोटी संख्या में बुरादा के साथ लाइनें हस्तक्षेप की लहरों की मैक्सिमा (मिनीमा) के बीच स्थित होती हैं।

उपरोक्त परिकल्पना के आधार पर, निम्नलिखित निष्कर्ष किए जा सकते हैं।

1. एक चुंबकीय क्षेत्र एक ऐसा माध्यम है जो एक स्थायी चुंबक या कंडक्टर के पास बनता है, जो चुंबक के माइक्रोस्ट्रक्चर में स्रोतों द्वारा विकिरण के परिणामस्वरूप होता है या व्यक्तिगत सूक्ष्म चुंबकीय तरंगों का कंडक्टर होता है।

2. ये सूक्ष्म चुम्बकीय तरंगें चुंबकीय क्षेत्र के प्रत्येक बिंदु पर परस्पर क्रिया करती हैं, जिससे चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के रूप में एक हस्तक्षेप पैटर्न बनता है।

3. सूक्ष्म चुम्बकीय तरंगें सूक्ष्म ध्रुवों के साथ सूक्ष्म ऊर्जा भंवर हैं जो एक दूसरे के प्रति आकर्षित हो सकती हैं, जिससे लोचदार बंद रेखाएं बन सकती हैं।

4. सूक्ष्म चुम्बकीय तरंगों को उत्सर्जित करने वाले पदार्थ की सूक्ष्म संरचना में सूक्ष्म स्रोत, जो एक चुंबकीय क्षेत्र की एक हस्तक्षेप तस्वीर बनाते हैं, में एक ही दोलन आवृत्ति होती है, और उनके विकिरण समय में एक निरंतर चरण अंतर है।

निकायों के चुंबकीयकरण की प्रक्रिया कैसे होती है, जो उनके आसपास एक चुंबकीय क्षेत्र के गठन की ओर जाता है, अर्थात। मैग्नेट और वर्तमान कंडक्टर के माइक्रोस्ट्रक्चर में क्या प्रक्रियाएं होती हैं? इस और अन्य सवालों के जवाब के लिए, परमाणु की संरचना की कुछ विशेषताओं को याद करना आवश्यक है।

आइए एक साथ समझते हैं कि चुंबकीय क्षेत्र क्या है। दरअसल, बहुत से लोग इस क्षेत्र में अपने पूरे जीवन जीते हैं और इसके बारे में सोचते भी नहीं हैं। इसे ठीक करने का समय आ गया है!

एक चुंबकीय क्षेत्र

एक चुंबकीय क्षेत्र - एक खास तरह का मामला। यह विद्युत आवेशों और पिंडों पर क्रिया में स्वयं प्रकट होता है जिनके पास अपने चुंबकीय क्षण (स्थायी चुंबक) होते हैं।

महत्वपूर्ण: चुंबकीय क्षेत्र स्थिर आवेशों पर कार्य नहीं करता है! एक विद्युत क्षेत्र भी विद्युत आवेशों को स्थानांतरित करके, या एक अलग-अलग विद्युत क्षेत्र, या परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के चुंबकीय क्षणों द्वारा बनाया जाता है। अर्थात कोई भी तार जिसके माध्यम से करंट प्रवाह भी चुंबक बन जाता है!

एक शरीर जिसका अपना चुंबकीय क्षेत्र होता है।

एक चुंबक में उत्तर और दक्षिण नामक पोल होते हैं। पदनाम "उत्तर" और "दक्षिण" केवल सुविधा के लिए दिए गए हैं (बिजली में "प्लस" और "माइनस")।

चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दर्शाया गया है बिजली चुंबकीय लाइनों। बल की रेखाएं निरंतर और बंद रहती हैं, और उनकी दिशा हमेशा क्षेत्र बलों की कार्रवाई की दिशा के साथ मेल खाती है। यदि धातु की छंटाई एक स्थायी चुंबक के चारों ओर बिखरी हुई है, तो धातु के कण उत्तर से निकलकर और दक्षिणी ध्रुव में प्रवेश करते हुए चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की स्पष्ट तस्वीर दिखाएंगे। चुंबकीय क्षेत्र की चित्रमय विशेषताएं बल की रेखाएं हैं।

चुंबकीय क्षेत्र विशेषताओं

चुंबकीय क्षेत्र की मुख्य विशेषताएं हैं चुंबकीय प्रेरण, चुंबकीय प्रवाह तथा चुम्बकीय भेद्यता। लेकिन चलो क्रम में सब कुछ के बारे में बात करते हैं।

बस ध्यान दें कि सिस्टम में सभी यूनिट दिए गए हैं एसआई.

चुंबकीय प्रेरण बी - वेक्टर भौतिक मात्रा, जो चुंबकीय क्षेत्र की मुख्य शक्ति विशेषता है। एक पत्र द्वारा इंगित बी । चुंबकीय प्रेरण के मापन की इकाई है टेस्ला (टी).

चुंबकीय प्रेरण दिखाता है कि क्षेत्र कितना मजबूत है, बल का निर्धारण करना जिसके साथ यह चार्ज पर कार्य करता है। इस शक्ति को कहा जाता है लोरेंट्ज़ बल.

यहाँ क्ष - चार्ज v - एक चुंबकीय क्षेत्र में इसकी गति, बी - प्रेरण एफ लॉरेंट्ज़ बल है जिसके साथ क्षेत्र चार्ज पर कार्य करता है।

एफ - समोच्च के क्षेत्र द्वारा चुंबकीय प्रेरण के उत्पाद के बराबर एक भौतिक मात्रा और प्रेरण वेक्टर के बीच कोसाइन और समोच्च के विमान के सामान्य से जिसके माध्यम से धारा गुजरती है। चुंबकीय प्रवाह एक चुंबकीय क्षेत्र की एक अदिश विशेषता है।

हम कह सकते हैं कि चुंबकीय प्रवाह एक इकाई क्षेत्र को अनुमति देने वाले चुंबकीय प्रेरण की लाइनों की संख्या की विशेषता है। चुंबकीय प्रवाह में मापा जाता है वेबर (Wb).

भेद्यता - माध्यम के चुंबकीय गुणों का निर्धारण करने वाला गुणांक। एक पैरामीटर जिस पर किसी क्षेत्र का चुंबकीय प्रेरण निर्भर करता है, वह चुंबकीय पारगम्यता है।

कई अरब वर्षों से, हमारा ग्रह एक विशाल चुंबक रहा है। पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की प्रेरण निर्देशांक के आधार पर भिन्न होती है। भूमध्य रेखा पर, यह लगभग 3.1 से 10 माइनस टेस्ला की पांचवीं डिग्री है। इसके अलावा, चुंबकीय विसंगतियां हैं, जहां क्षेत्र का मूल्य और दिशा पड़ोसी क्षेत्रों से काफी भिन्न होती है। ग्रह पर सबसे बड़ी चुंबकीय विसंगतियों में से एक - कुर्स्क तथा ब्राजील की चुंबकीय विसंगतियाँ.

पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की उत्पत्ति अभी भी वैज्ञानिकों के लिए एक रहस्य है। यह माना जाता है कि क्षेत्र का स्रोत पृथ्वी का तरल धातु कोर है। कोर चलता है, जिसका अर्थ है कि पिघला हुआ लोहा-निकल मिश्र धातु चलता है, और चार्ज कणों की गति - यह विद्युत प्रवाह है जो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। समस्या यह है कि यह सिद्धांत ( geodynamo) यह नहीं बताता है कि क्षेत्र को कैसे स्थिर रखा जाता है।

पृथ्वी एक विशाल चुंबकीय द्विध्रुवीय है। चुंबकीय ध्रुव भौगोलिक लोगों के साथ मेल नहीं खाते हैं, हालांकि वे निकटता में हैं। इसके अलावा, पृथ्वी के चुंबकीय ध्रुव हिल रहे हैं। 1885 से उनका विस्थापन दर्ज किया गया है। उदाहरण के लिए, पिछले सौ वर्षों में, दक्षिणी गोलार्ध में चुंबकीय ध्रुव लगभग 900 किलोमीटर की दूरी पर स्थानांतरित हो गया है और अब दक्षिणी महासागर में स्थित है। आर्कटिक गोलार्ध का ध्रुव आर्कटिक महासागर में पूर्वी साइबेरियाई चुंबकीय विसंगति की ओर बढ़ता है, इसकी गति (2004 के अनुसार) की गति लगभग 60 किलोमीटर प्रति वर्ष थी। अब डंडे के आंदोलन का एक त्वरण है - औसतन, गति प्रति वर्ष 3 किलोमीटर बढ़ रही है।

हमारे लिए पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र का क्या महत्व है? सबसे पहले, पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र ग्रह को कॉस्मिक किरणों और सौर हवा से बचाता है। दूर अंतरिक्ष से चार्ज किए गए कण सीधे पृथ्वी पर नहीं गिरते हैं, लेकिन एक विशाल चुंबक द्वारा विक्षेपित होते हैं और इसके बल की रेखाओं के साथ चलते हैं। इस प्रकार, सभी जीवित चीजें हानिकारक विकिरण से सुरक्षित हैं।

कई रहे हैं व्युत्क्रम (पाली) चुंबकीय ध्रुवों की। ध्रुव का उलटा - यह तब है जब वे स्थान बदलते हैं। पिछली बार यह घटना लगभग 800 हजार साल पहले हुई थी, और पृथ्वी के इतिहास में 400 से अधिक भूचुंबकीय आक्रमण हुए थे। कुछ वैज्ञानिकों का मानना \u200b\u200bहै कि, चुंबकीय ध्रुवों के संचलन के अवलोकन को देखते हुए, अगले पोल व्युत्क्रम को अगले कुछ हज़ार वर्षों में अपेक्षित होना चाहिए।

सौभाग्य से, हमारी सदी में एक ध्रुवीय परिवर्तन अभी तक अपेक्षित नहीं है। तो, आप पृथ्वी के अच्छे पुराने निरंतर क्षेत्र में सुखद और आनंदमय जीवन के बारे में सोच सकते हैं, चुंबकीय क्षेत्र के मूल गुणों और विशेषताओं की जांच कर सकते हैं। और ताकि आप ऐसा कर सकें, हमारे लेखक हैं जो सफलता में आत्मविश्वास के साथ प्रशिक्षण प्रयासों का हिस्सा सौंपना सुनिश्चित कर सकते हैं! और अन्य प्रकार के काम जिन्हें आप यहाँ ऑर्डर कर सकते हैं।

एक जादू का मैदान। FERROPENCED नियंत्रण के आधार

हम पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में रहते हैं। चुंबकीय क्षेत्र की एक अभिव्यक्ति यह है कि चुंबकीय कम्पास की सुई लगातार उत्तर की दिशा दिखाती है। एक ही परिणाम एक स्थायी चुंबक (चित्र 34) के ध्रुवों के बीच चुंबकीय कम्पास की सुई की स्थिति के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

चित्र 34 - चुंबक के ध्रुवों के पास चुंबकीय तीर का झुकाव

आमतौर पर चुंबक के एक ध्रुव (दक्षिण) को अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है एस, दूसरा - (उत्तरी) - अक्षर एन। चित्रा 34 चुंबकीय सुई के दो पदों को दर्शाता है। प्रत्येक स्थिति में, तीर और चुंबक के विपरीत ध्रुव आकर्षित होते हैं। इसलिए, जैसे ही हमने इसे स्थिति से बाहर निकाला, कम्पास सुई की दिशा बदल गई 1 स्थिति में 2 । चुंबक के आकर्षण और तीर के घूमने का कारण एक चुंबकीय क्षेत्र है। तीर का घूमना जब यह ऊपर और दाईं ओर चलता है तो पता चलता है कि अंतरिक्ष में विभिन्न बिंदुओं पर चुंबकीय क्षेत्र की दिशा अपरिवर्तित नहीं रहती है।

चित्रा 35 एक मोटे कागज के टुकड़े पर चुम्बकीय पाउडर के साथ एक प्रयोग का परिणाम दिखाता है जो चुंबक के ध्रुवों के ऊपर स्थित होता है। यह देखा जा सकता है कि पाउडर के कण लाइनों का निर्माण करते हैं।

चुंबकीय क्षेत्र में मिलने वाले पाउडर के कण चुम्बकित होते हैं। प्रत्येक कण में उत्तर और दक्षिण ध्रुव होते हैं। आस-पास के पाउडर के कण न केवल चुंबक क्षेत्र में घूमते हैं, बल्कि एक-दूसरे से चिपकते हैं, एक रेखा में ऊपर की ओर बढ़ते हैं। इन रेखाओं को चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ कहते हैं।

चित्रा 35. चुंबक के ध्रुवों के ऊपर स्थित कागज की एक शीट पर चुंबकीय पाउडर कणों का स्थान।

ऐसी रेखा के पास एक चुंबकीय तीर रखकर, आप देख सकते हैं कि तीर स्पर्शरेखा है। नंबर 1 , 2 , 3 चित्रा 35 इसी बिंदु पर चुंबकीय सुई के उन्मुखीकरण को दर्शाता है। ध्रुवों के पास, शीट पर अन्य बिंदुओं की तुलना में चुंबकीय पाउडर का घनत्व अधिक होता है। इसका मतलब है कि चुंबकीय क्षेत्र के परिमाण का अधिकतम मूल्य है। इस प्रकार, प्रत्येक बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय क्षेत्र और इसकी दिशा को चिह्नित करने वाले मूल्य द्वारा निर्धारित किया जाता है। ऐसी मात्रा को आमतौर पर वैक्टर कहा जाता है।

चुंबक के खंभे (चित्रा 36) के बीच स्टील का हिस्सा रखें। भाग में बल की रेखाओं की दिशा तीरों द्वारा दर्शाई गई है। चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाएं भी भाग में दिखाई देंगी, केवल हवा की तुलना में उनमें से बहुत कुछ होगा।

चित्र 36 एक साधारण आकार के भाग का चुम्बकण

तथ्य यह है कि स्टील के हिस्से में लोहा होता है, जिसमें डोमेन नामक माइक्रोमैग्नेट शामिल होते हैं। एक भाग के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र के आवेदन इस तथ्य की ओर जाता है कि वे खुद को इस क्षेत्र की दिशा में उन्मुख करना शुरू करते हैं और इसे कई बार बढ़ाते हैं। यह देखा जा सकता है कि भाग में बल की रेखाएं एक दूसरे के समानांतर हैं, जबकि चुंबकीय क्षेत्र स्थिर है। एक चुंबकीय क्षेत्र, जिसे समान घनत्व के साथ खींची गई प्रत्यक्ष समानांतर रेखाओं की विशेषता है, सजातीय कहा जाता है।

10.2 चुंबकीय मात्रा

चुंबकीय क्षेत्र को चिह्नित करने वाली सबसे महत्वपूर्ण भौतिक मात्रा चुंबकीय प्रेरण वेक्टर है, जिसे आमतौर पर निरूपित किया जाता है एटी। प्रत्येक भौतिक मात्रा के लिए, यह अपने आयाम को इंगित करने के लिए प्रथागत है। तो, वर्तमान ताकत की इकाई एम्पीयर (ए) है, चुंबकीय प्रेरण की इकाई टेस्ला (टी) है। चुंबकीय भागों में चुंबकीय प्रेरण आमतौर पर 0.1 से 2.0 टी तक होता है।

एक समान चुंबकीय क्षेत्र में रखी गई एक चुंबकीय सुई घूमेगी। एक अक्ष के चारों ओर घूमने वाले बल का क्षण चुंबकीय प्रेरण के समानुपाती होता है। चुंबकीय प्रेरण भी सामग्री के चुंबकीयकरण की डिग्री की विशेषता है। 34, 35 के आंकड़ों में दिखाई गई बल की रेखाएं वायु और सामग्री (विवरण) में चुंबकीय प्रेरण में परिवर्तन को चिह्नित करती हैं।

चुंबकीय प्रेरण अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र को निर्धारित करता है। कुछ सतह पर चुंबकीय क्षेत्र को चिह्नित करने के लिए (उदाहरण के लिए, भाग के क्रॉस सेक्शन के विमान में), एक और भौतिक मात्रा का उपयोग किया जाता है, जिसे चुंबकीय प्रवाह कहा जाता है और इसे निरूपित किया जाता है Φ.

एक समान रूप से चुम्बकीय भाग (चित्र 36) को चुंबकीय प्रेरण के मूल्य की विशेषता बताते हैं एटी, भाग के पार के अनुभागीय क्षेत्र के बराबर है एस, तब चुंबकीय प्रवाह सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

चुंबकीय प्रवाह की इकाई वेबर (Wb) है।

एक उदाहरण पर विचार करें। भाग में चुंबकीय प्रेरण 0.2 टी है, क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र 0.01 मीटर 2 है। फिर चुंबकीय प्रवाह 0.002 Wb है।

हम एक समान चुंबकीय क्षेत्र में एक लंबी बेलनाकार लोहे की छड़ रखते हैं। छड़ के समरूपता का अक्ष बल की रेखाओं की दिशा से मेल खाता है। फिर रॉड को लगभग हर जगह समान रूप से चुंबकित किया जाएगा। छड़ में चुंबकीय प्रेरण हवा की तुलना में बहुत बड़ा होगा। सामग्री में चुंबकीय प्रेरण का अनुपात बी एमहवा में चुंबकीय प्रेरण के लिए मेंचुंबकीय पारगम्यता कहा जाता है:

μ \u003d बी एम / बी में। (10.2)

पारगम्यता एक आयामहीन मात्रा है। स्टील के विभिन्न ग्रेड के लिए, चुंबकीय पारगम्यता 200 से 5,000 तक होती है।

चुंबकीय प्रेरण सामग्री के गुणों पर निर्भर करता है, जो चुंबकीय प्रक्रियाओं की तकनीकी गणना को जटिल करता है। इसलिए, एक सहायक मात्रा पेश की गई थी, जो सामग्री के चुंबकीय गुणों से स्वतंत्र है। इसे चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर कहा जाता है और इसके द्वारा निरूपित किया जाता है एच चुंबकीय क्षेत्र की ताकत की इकाई एम्पीयर / मीटर (ए / एम) है। भागों के गैर-विनाशकारी चुंबकीय परीक्षण के साथ, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत 100 से 100,000 ए / एम तक भिन्न होती है।

चुंबकीय प्रेरण के बीच मेंऔर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत एनहवा में एक साधारण रिश्ता है:

B c \u003d μ 0 H, (10.3)

कहाँ पे μ 0 \u003d 4 010–7 हेनरी / मीटर - चुंबकीय स्थिरांक।

चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और सामग्री में चुंबकीय प्रेरण अनुपात द्वारा परस्पर जुड़े हुए हैं:

B \u003d μμ 0 H (10.4)

चुंबकीय क्षेत्र की ताकत एन - वेक्टर। जब भाग की सतह पर इस वेक्टर के घटकों को निर्धारित करने के लिए फ्लक्स-गेट नियंत्रण की आवश्यकता होती है। इन घटकों को आंकड़ा 37 का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। यहां, भाग की सतह को एक विमान के रूप में लिया जाता है xyएक्सिस zइस विमान के लंबवत।

सदिश के शीर्ष से 1.4 चित्रा एच सीधा विमान को उतारा जाता है एक्स, वाई। एक वेक्टर को लंबवत के चौराहे के बिंदु पर और मूल से विमान खींचा जाता है एच  The जिसे वेक्टर के चुंबकीय क्षेत्र के स्पर्शरेखा घटक कहा जाता है एच । सदिश के शीर्ष से लंबवत को समेटना ज   अक्ष पर एक्सतथा yअनुमानों को परिभाषित करें ह xतथा ह यवेक्टर का एच प्रक्षेपण एच अक्ष पर z जिसे चुंबकीय क्षेत्र का सामान्य घटक कहा जाता है ज n । चुंबकीय नियंत्रण में, चुंबकीय क्षेत्र के स्पर्शरेखा और सामान्य घटकों को सबसे अधिक बार मापा जाता है।

चित्र 37. चुंबकीय क्षेत्र के वेक्टर और भाग की सतह पर इसका प्रक्षेपण

10.3 चुंबकीयकरण वक्र और हिस्टैरिसीस लूप

बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में क्रमिक वृद्धि के साथ शुरू में विघटित फेरोमैग्नेटिक सामग्री के चुंबकीय प्रेरण में परिवर्तन पर विचार करें। इस निर्भरता को दर्शाने वाला एक ग्राफ चित्र 38 में दिखाया गया है और इसे प्रारंभिक चुंबकीयकरण वक्र कहा जाता है। कमजोर चुंबकीय क्षेत्रों के क्षेत्र में, इस वक्र का ढलान अपेक्षाकृत छोटा होता है, और फिर यह अधिकतम मूल्य तक पहुंचना शुरू हो जाता है। चुंबकीय क्षेत्र के और भी अधिक मूल्यों पर, ढलान कम हो जाता है ताकि बढ़ते क्षेत्र के साथ चुंबकीय प्रेरण में परिवर्तन नगण्य हो जाए - चुंबकीय संतृप्ति होती है, जिसकी विशेषता है ब स। चित्रा 39 चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर चुंबकीय पारगम्यता की निर्भरता को दर्शाता है। दो मात्राएं इस निर्भरता की विशेषता हैं: प्रारंभिक μ n और अधिकतम μ मीटर चुंबकीय पारगम्यता। मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों के क्षेत्र में, बढ़ते क्षेत्र के साथ पारगम्यता घट जाती है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में एक और वृद्धि के साथ, नमूना का चुंबकीयकरण व्यावहारिक रूप से नहीं बदलता है, और केवल बाहरी क्षेत्र के कारण चुंबकीय प्रेरण बढ़ता है .

चित्रा 38 प्रारंभिक चुम्बकीय वक्र

चित्रा 39. चुंबकीय क्षेत्र बनाम पारगम्यता।

संतृप्ति का चुंबकीय प्रेरण ब समुख्य रूप से सामग्री की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है और संरचनात्मक और विद्युत स्टील्स के लिए 1.6-2.1 टी है। चुंबकीय पारगम्यता न केवल रासायनिक संरचना पर निर्भर करती है, बल्कि थर्मल और मैकेनिकल उपचार पर भी निर्भर करती है।

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चित्रा 40 सीमा (1) और आंशिक (2) हिस्टैरिसीस लूप

चुंबकीय सामग्री के बल के बल को नरम चुंबकीय (एच सी) में विभाजित किया गया है< 5 000 А/м) и магнитотвердые (H c > 5,000 ए / एम)।

शीतल चुंबकीय सामग्री को संतृप्ति प्राप्त करने के लिए अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्रों की आवश्यकता होती है। हार्ड चुंबकीय सामग्री को चुंबकित करना और पुन: व्यवस्थित करना मुश्किल है।

अधिकांश संरचनात्मक स्टील्स नरम चुंबकीय सामग्री हैं। इलेक्ट्रिकल स्टील और विशेष मिश्र धातुओं के लिए, संरचनात्मक स्टील्स के लिए कोइर्सिव बल 1-100 ए / एम है - 5,000 ए / एम से अधिक नहीं। स्थायी चुंबक संलग्नक कठिन चुंबकीय सामग्री का उपयोग करते हैं।

मैग्नेटाइजेशन रिवर्सल के दौरान, सामग्री को फिर से संतृप्त किया जाता है, लेकिन प्रेरण के मूल्य में एक अलग संकेत होता है (- ब स) नकारात्मक चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के अनुरूप। सकारात्मक मूल्यों की दिशा में चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में बाद में वृद्धि के साथ, प्रेरण एक और वक्र के साथ बदल जाएगा, जिसे लूप की आरोही शाखा कहा जाता है। दोनों शाखाएं: अवरोही और आरोही, एक बंद वक्र बनाती हैं, जिसे चुंबकीय हिस्टैरिसीस का सीमित लूप कहा जाता है। सीमा लूप का एक सममित आकार होता है और अधिकतम चुंबकीय प्रेरण के बराबर होता है ब स। चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में कुछ हद तक एक सममित परिवर्तन के साथ, प्रेरण एक नए लूप के साथ बदल जाएगा। यह लूप पूरी तरह से सीमा लूप के अंदर स्थित है और इसे सममित आंशिक लूप (चित्र 40) कहा जाता है।

सीमित चुंबकीय हिस्टैरिसीस लूप के पैरामीटर फ्लक्स-गेट निगरानी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। अवशिष्ट प्रेरण और जबरदस्ती बल के उच्च मूल्यों पर, भाग की सामग्री को संतृप्ति से चुंबकित करके और फिर क्षेत्र स्रोत को बंद करके नियंत्रण करना संभव है। भाग का चुंबकत्व दोषों का पता लगाने के लिए पर्याप्त होगा।

हालांकि, हिस्टैरिसीस की घटना चुंबकीय स्थिति को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है। विमुद्रीकरण की अनुपस्थिति में, भाग की सामग्री प्रेरण के अनुरूप स्थिति में हो सकती है - ब र। फिर, सकारात्मक ध्रुवीयता के चुंबकीय क्षेत्र को चालू करना, उदाहरण के लिए, बराबर ज ग, आप भी इस हिस्से को ध्वस्त कर सकते हैं, हालांकि यह माना जाता है कि हम इसे चुंबकित करते हैं।

चुंबकीय पारगम्यता भी महत्वपूर्ण है। इससे अधिक μ भाग को चुम्बकित करने के लिए चुम्बकीय क्षेत्र का आवश्यक मान कम करें। इसलिए, चुंबकिंग डिवाइस के तकनीकी मापदंडों को नियंत्रण वस्तु के चुंबकीय मापदंडों के अनुरूप होना चाहिए।

दोष बिखरने का 10.4 चुंबकीय क्षेत्र

दोषपूर्ण भाग के चुंबकीय क्षेत्र की अपनी विशेषताएं हैं। एक संकीर्ण अंतराल के साथ एक चुम्बकीय स्टील की अंगूठी (भाग) लें। इस अंतर को भाग का दोष माना जा सकता है। यदि आप अंकुरित चुंबकीय पाउडर के साथ कागज की शीट के साथ अंगूठी को कवर करते हैं, तो आप चित्र 35 में दिखाए गए चित्र के समान देख सकते हैं। कागज की शीट रिंग के बाहर स्थित है, और इस बीच, पाउडर कण कुछ लाइनों के साथ ऊपर लाइन करते हैं। इस प्रकार, चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाएं आंशिक रूप से भाग के बाहर से गुजरती हैं, दोष के चारों ओर बहती हैं। चुंबकीय क्षेत्र के इस भाग को दोष प्रकीर्णन क्षेत्र कहा जाता है।

चित्रा 41 चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखा के लंबवत भाग में एक लंबी दरार दिखाता है, और दोष के पास बल की रेखाओं की एक तस्वीर।

एक सतह दरार के चारों ओर चित्रा 41 विद्युत लाइन प्रवाह।

यह देखा जा सकता है कि चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाएं भाग के अंदर और उसके बाहर दरार के चारों ओर बहती हैं। एक उपसतह दोष द्वारा एक बिखरने वाले चुंबकीय क्षेत्र के गठन को चित्रा 42 का उपयोग करके समझाया जा सकता है, जो एक चुंबकित भाग के एक अनुभाग को दर्शाता है। चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं क्रॉस सेक्शन के तीन वर्गों में से एक को संदर्भित करती हैं: दोष के ऊपर, दोष क्षेत्र में और दोष के तहत। क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र द्वारा चुंबकीय प्रेरण का उत्पाद चुंबकीय प्रवाह को निर्धारित करता है। इन क्षेत्रों में कुल चुंबकीय प्रवाह के घटकों को इंगित किया गया है .. 1, ..,चुंबकीय प्रवाह भाग एफ 2अनुभाग के ऊपर और नीचे प्रवाह होगा एस 2। इसलिए, क्रॉस सेक्शन में चुंबकीय प्रवाह S १ तथा एस 3 दोष मुक्त भाग से बड़ा होगा। उसी को चुंबकीय प्रेरण कहा जा सकता है। बल के चुंबकीय प्रेरण लाइनों की एक और महत्वपूर्ण विशेषता दोष के ऊपर और नीचे उनकी वक्रता है। नतीजतन, क्षेत्र लाइनों का एक हिस्सा भाग से निकलता है, एक दोष चुंबकीय क्षेत्र बनाता है।

3 .

चित्र 42 एक उपसतह दोष का परिमार्जन क्षेत्र

मात्रात्मक रूप से, बिखरने वाले चुंबकीय क्षेत्र का अनुमान उस भाग से निकलने वाले चुंबकीय प्रवाह से किया जा सकता है, जिसे प्रकीर्णन प्रवाह कहा जाता है। बिखरने वाला चुंबकीय प्रवाह अधिक होता है, चुंबकीय प्रवाह जितना अधिक होता है Φ २ क्रॉस सेक्शन में एस 2। संकर अनुभागीय क्षेत्र एस 2कोण proport के कोसाइन के आनुपातिक ine , चित्र 42 में दिखाया गया है। 90 \u003d 90 ° पर यह क्षेत्र शून्य है, At पर =0° यह सबसे ज्यादा मायने रखता है।

इस प्रकार, दोषों की पहचान करने के लिए, यह आवश्यक है कि भाग के नियंत्रण क्षेत्र में चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं कथित दोष के विमान के लंबवत हों।

दोषपूर्ण भाग के क्रॉस सेक्शन पर चुंबकीय प्रवाह का वितरण अवरोध के साथ चैनल में जल प्रवाह के वितरण के समान है। एक पूरी तरह से जलमग्न बाधा के क्षेत्र में लहर की ऊंचाई अधिक होगी, पानी की सतह के लिए अवरोध की शिखा के करीब। इसी तरह, एक हिस्से के उपसतह दोष का पता लगाना आसान है, इसकी गहराई जितनी छोटी है।

10.5 दोष का पता लगाना

दोषों का पता लगाने के लिए, दोष बिखरने वाले क्षेत्र की विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए एक उपकरण की आवश्यकता होती है। यह चुंबकीय क्षेत्र घटकों द्वारा निर्धारित किया जा सकता है एन एक्स, एन वाई, एन जेड।

हालांकि, बिखरने वाले क्षेत्र न केवल एक दोष के कारण हो सकते हैं, बल्कि अन्य कारकों से भी हो सकते हैं: धातु की संरचनात्मक विविधता, क्रॉस सेक्शन में एक तेज बदलाव (जटिल विवरण में), मशीनिंग, प्रभाव, सतह खुरदरापन, आदि। इसलिए, एक भी प्रक्षेपण की निर्भरता का विश्लेषण (उदाहरण के लिए) ज ज) स्थानिक समन्वय से ( एक्सया y) एक कठिन काम हो सकता है।

दोष के पास बिखरने वाले चुंबकीय क्षेत्र पर विचार करें (चित्रा 43)। सीधे किनारों के साथ एक आदर्श रूप से असीम रूप से लंबी दरार को दिखाया गया है। यह धुरी के साथ फैला हुआ है y, जो हमें करने के लिए निर्देशित है। संख्या 1, 2, 3, 4 यह दर्शाती है कि बाईं ओर दरार के निकट आने पर चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर की परिमाण और दिशा कैसे बदल जाती है।

चित्रा 43 दोष के पास चुंबकीय क्षेत्र को बिखेरना

चुंबकीय क्षेत्र का माप भाग की सतह से एक निश्चित दूरी पर होता है। प्रक्षेपवक्र जिसके साथ माप लिया जाता है उसे बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया जाता है। दरार के दाईं ओर वैक्टर के परिमाण और दिशाएं एक समान तरीके से बनाई जा सकती हैं (या आकृति की समरूपता का उपयोग करें)। स्कैटरिंग फील्ड पैटर्न के दाईं ओर वेक्टर की स्थानिक स्थिति का एक उदाहरण है एच और इसके दो घटक ह x तथा ज ज । प्रोजेक्शन डिपेंडेंसी चार्ट ह xतथा ज ज समन्वय से खेतों को बिखेरना एक्स नीचे दिखाया गया है।

ऐसा लगता है कि एक चरम एच एक्स या शून्य एच जेड की तलाश में, एक दोष पा सकता है। लेकिन जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, बिखरने वाले क्षेत्र न केवल दोषों से बनते हैं, बल्कि धातु के संरचनात्मक विषमताओं से, यांत्रिक तनाव के निशान से, आदि।

आइए हम चित्र 41 में दिखाए गए एक समान भाग (चित्र 44) पर बिखरने वाले क्षेत्रों के गठन की एक सरल तस्वीर पर विचार करें, और प्रक्षेपण निर्भरता के ग्राफ एच जेड, एच एक्स समन्वय से एक्स (दोष धुरी के साथ बढ़ा हुआ y).

निर्भरता रेखांकन द्वारा ह x तथा ज ज से एक्स एक दोष का पता लगाना बहुत मुश्किल है, क्योंकि एक्स्ट्रामा के परिमाण ह x तथा ज ज एक से अधिक दोष और विषमताओं को कम करके देखते हैं।

बाहर निकलने का रास्ता तब मिला जब उन्होंने पाया कि दोष क्षेत्र में कुछ समन्वय के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में परिवर्तन की अधिकतम दर (अधिकतमता) अन्य मैक्सिमा से अधिक है।

चित्र 44 से पता चलता है कि ग्राफ़ की अधिकतम ढलान एच जेड (एक्स) अंकों के बीच x 1तथा x 2(यानी उस क्षेत्र में जहां दोष स्थित है) अन्य स्थानों की तुलना में बहुत अधिक है।

इस प्रकार, डिवाइस को क्षेत्र की ताकत के प्रक्षेपण को मापना नहीं चाहिए, लेकिन इसके परिवर्तन की "गति", अर्थात्। इन बिंदुओं के बीच की दूरी से भाग की सतह के ऊपर दो आसन्न बिंदुओं पर अनुमानों के बीच अंतर का अनुपात:

(10.5)

कहाँ पे एच जेड (एक्स 1), एच जेड (एक्स 2) - वेक्टर प्रक्षेपण मूल्य एच अक्ष पर z बिंदुओं पर x 1, x 2 (दोष के बाईं और दाईं ओर), जी जेड (एक्स)इसे चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता के एक ढाल का नाम देना स्वीकार किया जाता है।

निर्भरता जी जेड (एक्स) चित्र में दिखाया गया है। दूरी डीएक्स \u003d एक्स 2 - एक्स 1उन बिंदुओं के बीच जिस पर वेक्टर अनुमानों को मापा जाता है एच अक्ष पर zदोष प्रकीर्णन क्षेत्र के आकार को ध्यान में रखते हुए चुना जाता है।

चित्र 44 से निम्नानुसार है, और यह अभ्यास के साथ अच्छे समझौते में है, दोष के ग्रेडिएंट का मूल्य भाग के धातु की अमानवीयताओं पर इसके मूल्य से काफी अधिक है। यह वह है जो ढाल को थ्रेसहोल्ड मान (चित्रा 44) से अधिक होने पर मज़बूती से दोष दर्ज करना संभव बनाता है।

आवश्यक सीमा मूल्य को चुनना, नियंत्रण त्रुटियों को न्यूनतम मूल्यों तक कम करना संभव है।

चित्र 44 भाग के धातु के चुंबकीय क्षेत्र के दोष और अमानवीयता की विद्युत लाइनें।

10.6 फ्लक्सगेट विधि

फ्लक्स-गेट विधि एक फ्लक्स-गेट डिवाइस द्वारा मापने पर आधारित है जो चुंबकीय उत्पाद में एक दोष द्वारा बनाए गए बिखरने वाले चुंबकीय क्षेत्र का ढाल है, और माप परिणाम की तुलना थ्रेशोल्ड के साथ की जाती है।

नियंत्रित भाग के बाहर, एक निश्चित चुंबकीय क्षेत्र होता है जो इसे चुंबकित करने के लिए बनाया जाता है। एक दोष डिटेक्टर का उपयोग - ग्रेडियोमीटर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के एक बड़े घटक की पृष्ठभूमि के खिलाफ एक खराबी के कारण सिग्नल के अलगाव को धीरे-धीरे अंतरिक्ष में बदलती है।

एक फ्लक्स-जांच दोष डिटेक्टर एक ट्रांसड्यूसर का उपयोग करता है जो भाग की सतह पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के सामान्य घटक के ढाल घटक के लिए प्रतिक्रिया करता है। दोष डिटेक्टर कनवर्टर में एक विशेष नरम चुंबकीय मिश्र धातु के दो समानांतर स्थानिक छड़ होते हैं। निरीक्षण के दौरान, छड़ भाग की सतह के लंबवत होते हैं, अर्थात। चुंबकीय क्षेत्र के सामान्य घटक के समानांतर। छड़ों में एक ही वाइंडिंग होती है जिसके माध्यम से बारी-बारी से करंट प्रवाहित होता है। ये वाइंडिंग्स श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। प्रत्यावर्ती धारा छड़ में चुंबकीय क्षेत्र के वैकल्पिक घटक बनाती है। ये घटक आकार और दिशा में मेल खाते हैं। इसके अलावा, प्रत्येक छड़ के स्थान पर भाग के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का एक निरंतर घटक है। मूल्य Δx, जो सूत्र (10.5) में शामिल है, छड़ की कुल्हाड़ियों के बीच की दूरी के बराबर है और इसे ट्रांसजेंडर का आधार कहा जाता है। कनवर्टर का आउटपुट वोल्टेज वाइंडिंग्स पर वैकल्पिक वोल्टेज के बीच के अंतर से निर्धारित होता है।

हम दोष क्षेत्र में दोष डिटेक्टर ट्रांसड्यूसर को एक दोष के बिना रखते हैं, जहां बिंदुओं पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के मूल्य हैं एक्स 1; x 2(देखें सूत्र (10.5)) समान हैं। इसका मतलब है कि चुंबकीय क्षेत्र का ढाल शून्य है। फिर ट्रांसड्यूसर के प्रत्येक छड़ पर चुंबकीय क्षेत्र के समान स्थिर और वैकल्पिक घटक कार्य करेंगे। ये घटक उसी तरह से छड़ को फिर से व्यवस्थित करेंगे, इसलिए विंडिंग पर वोल्टेज एक दूसरे के बराबर हैं। वोल्टेज संकेत जो आउटपुट सिग्नल को निर्धारित करता है वह शून्य है। इस प्रकार, दोष डिटेक्टर कनवर्टर एक चुंबकीय क्षेत्र का जवाब नहीं देता है अगर कोई ढाल नहीं है।

यदि चुंबकीय क्षेत्र की ढाल शून्य के बराबर नहीं है, तो छड़ें एक ही वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में होंगी, लेकिन निरंतर घटक अलग-अलग होंगे। प्रत्येक रॉड को चुंबकीय प्रेरण के साथ एक राज्य से घुमावदार की बारी-बारी से चुंबकित किया जाता है - में है से + तक में है विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, घुमावदार पर वोल्टेज केवल तभी दिखाई दे सकता है जब चुंबकीय प्रेरण बदल जाता है। इसलिए, प्रत्यावर्ती धारा के दोलन काल को अंतराल में विभाजित किया जा सकता है जब छड़ को संतृप्त किया जाता है और इसलिए, घुमावदार के पार वोल्टेज शून्य होता है, और कुछ समय के लिए जब संतृप्ति नहीं होती है, और इसलिए, वोल्टेज शून्य से अलग होता है। उस समय जब दोनों छड़ें संतृप्ति के लिए चुम्बकीय नहीं होती हैं, तो एक ही वोल्टेज घुमावदार पर दिखाई देता है। इस समय, आउटपुट सिग्नल शून्य है। वही होगा जब दोनों छड़ें संतृप्त होती हैं, जब विंडिंग पर कोई वोल्टेज नहीं होता है। आउटपुट वोल्टेज तब प्रकट होता है जब एक कोर संतृप्त अवस्था में होता है और दूसरा असंतृप्त अवस्था में होता है।

चुंबकीय क्षेत्र के एक स्थिर और परिवर्तनीय घटक का एक साथ प्रभाव इस तथ्य की ओर जाता है कि प्रत्येक कोर एक संतृप्त अवस्था में दूसरे की तुलना में अधिक समय तक रहता है। लंबे समय तक संतृप्ति चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के निरंतर और चर घटकों के अलावा से मेल खाती है, छोटी - घटाव। समय अंतराल के बीच का अंतर जो चुंबकीय प्रेरण + के मूल्यों के अनुरूप है में है तथा - में हैनिरंतर चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता पर निर्भर करता है। चुंबकीय प्रेरण + के साथ राज्य पर विचार करें में है कनवर्टर की दो छड़ पर। बिंदुओं पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के असमान मूल्य x 1तथा x 2 छड़ के चुंबकीय संतृप्ति के अंतराल के विभिन्न अवधि के अनुरूप होंगे। चुंबकीय क्षेत्र के इन मूल्यों के बीच का अंतर जितना बड़ा होगा, समय अंतराल उतना ही अधिक होगा। उस समय जब एक छड़ संतृप्त होती है और दूसरी असंतृप्त होती है, तो कनवर्टर का आउटपुट वोल्टेज होता है। यह वोल्टेज चुंबकीय क्षेत्र की ढाल पर निर्भर करता है।