التدريع المغناطيسي. هل هناك مادة تقلل من المجال المغناطيسي دون التأثير على المجال المغناطيسي نفسه؟ كيفية عزل المغناطيس

كيف يمكنني أن أجعل مغناطيسين بجانب بعضهما البعض لا يشعران بوجود بعضهما البعض؟ ما هي المادة التي يجب وضعها بينهما حتى لا تصل خطوط المجال المغناطيسي من مغناطيس واحد إلى المغناطيس الثاني؟

هذا السؤال ليس تافهاً كما قد يبدو للوهلة الأولى. نحتاج حقًا إلى عزل المغناطيسين. أي أنه يمكن تدوير هذين المغناطيسين بطرق مختلفة وتحريكهما بطرق مختلفة بالنسبة لبعضهما البعض ، ومع ذلك يتصرف كل من هذين المغناطيسين كما لو أنه لا يوجد مغناطيس آخر قريب. لذلك ، فإن أي حيل مع وضع مغناطيس ثالث أو مغناطيس حديدي بجانبه ، لإنشاء تكوين خاص للحقول المغناطيسية مع تعويض جميع المجالات المغناطيسية في نقطة واحدة ، لا تعمل بشكل أساسي.

دياماجنيت ؟؟؟

في بعض الأحيان يُعتقد خطأً أن مثل هذا العازل للمجال المغناطيسي يمكن أن يكون بمثابة مغناطيسي. ولكن هذا ليس صحيحا. يضعف المغناطيس المغناطيسي المجال المغناطيسي. لكنه يضعف المجال المغناطيسي فقط في سماكة قطر المغناطيس نفسه ، داخل قطر المغناطيس. لهذا السبب ، يعتقد الكثيرون خطأً أنه إذا تم وضع أحد المغناطيسين أو كليهما في قطعة من المغناطيس ، فمن المفترض أن تضعف جاذبيتهما أو تنافرهما.

لكن هذا ليس حلاً للمشكلة. أولاً ، ستظل خطوط القوة لأحد المغناطيس تصل إلى مغناطيس آخر ، أي أن المجال المغناطيسي يتناقص فقط في سمك المغناطيس ، لكنه لا يختفي تمامًا. ثانيًا ، إذا كان المغناطيس محاطًا بجدار بسمك المغناطيس ، فلا يمكننا تحريكها وتدويرها بالنسبة لبعضها البعض.

وإذا قمت بعمل شاشة مسطحة فقط من مغناطيس قطني ، فإن هذه الشاشة ستسمح للحقل المغناطيسي بالمرور من خلاله. علاوة على ذلك ، خلف هذه الشاشة ، سيكون المجال المغناطيسي هو نفسه تمامًا كما لو أن هذه الشاشة المغناطيسية غير موجودة على الإطلاق.

يشير هذا إلى أنه حتى المغناطيسات المغمورة في مغناطيس قطري لن تعاني من ضعف المجال المغناطيسي لبعضها البعض. في الواقع ، في حالة وجود مغناطيس محاط بجدار ، لا يوجد مغناطيس قطني في حجم هذا المغناطيس. وبما أنه لا يوجد مغناطيس مغناطيسي حيث يوجد المغناطيس المدمج ، فهذا يعني أن كلا المغناطيسين المغموسين يتفاعلان بالفعل مع بعضهما البعض بنفس الطريقة كما لو لم يتم غرسهما في مغناطيس بقطر. إن المغناطيس حول هذه المغناطيسات عديم الفائدة مثل الشاشة المغناطيسية المسطحة بين المغناطيس.

الماس المثالي

نحتاج إلى مادة ، بشكل عام ، لن تمر عبر نفسها خطوط قوة المجال المغناطيسي. من الضروري إخراج خطوط القوة للمجال المغناطيسي من هذه المادة. إذا كانت خطوط قوة المجال المغناطيسي تمر عبر المادة ، فعندئذٍ ، خلف حاجز من هذه المواد ، تستعيد قوتها بالكامل. هذا يتبع من قانون الحفاظ على التدفق المغناطيسي.

في قطر مغناطيسي ، يحدث ضعف المجال المغناطيسي الخارجي بسبب المجال المغناطيسي الداخلي المستحث. يتم إنشاء هذا المجال المغناطيسي المستحث بواسطة تيارات دائرية للإلكترونات داخل الذرات. عند تشغيل مجال مغناطيسي خارجي ، يجب أن تبدأ الإلكترونات الموجودة في الذرات في التحرك حول خطوط قوة المجال المغناطيسي الخارجي. هذه الحركة الدائرية المستحثة للإلكترونات في الذرات تخلق مجالًا مغناطيسيًا إضافيًا ، والذي يتم توجيهه دائمًا ضد المجال المغناطيسي الخارجي. لذلك ، يصبح المجال المغناطيسي الكلي داخل قطر المغناطيس أصغر من الخارج.

لكن لا يوجد تعويض كامل للمجال الخارجي بسبب المجال الداخلي المستحث. لا توجد قوة كافية للتيار الدائري في ذرات المغناطيس لتكوين نفس المجال المغناطيسي تمامًا مثل المجال المغناطيسي الخارجي. لذلك ، تظل خطوط القوة للمجال المغناطيسي الخارجي في سمك قطر المغناطيس. المجال المغناطيسي الخارجي ، كما كان ، "يخترق" مادة قطرها من خلال وعبر.

المادة الوحيدة التي تدفع خطوط المجال المغناطيسي للخارج هي موصل فائق. في الموصل الفائق ، يحرض مجال مغناطيسي خارجي مثل هذه التيارات الدائرية حول خطوط قوة المجال الخارجي التي تخلق مجالًا مغناطيسيًا موجهًا بشكل معاكس يساوي تمامًا المجال المغناطيسي الخارجي. وبهذا المعنى ، فإن الموصل الفائق هو مغناطيس مغناطيسي مثالي.

على سطح الموصل الفائق ، يتم توجيه متجه المجال المغناطيسي دائمًا على طول هذا السطح ، مماسيًا لسطح الجسم فائق التوصيل. على سطح الموصل الفائق ، لا يحتوي متجه المجال المغناطيسي على مكون موجه بشكل عمودي على سطح الموصل الفائق. لذلك ، فإن خطوط القوة للمجال المغناطيسي تدور دائمًا حول جسم فائق التوصيل من أي شكل.

الانحناء حول موصل فائق بواسطة خطوط المجال المغناطيسي

لكن هذا لا يعني على الإطلاق أنه إذا تم وضع شاشة فائقة التوصيل بين مغناطيسين ، فسوف تحل المشكلة. الحقيقة هي أن خطوط قوة المجال المغناطيسي للمغناطيس ستنتقل إلى مغناطيس آخر ، متجاوزة الشاشة من الموصل الفائق. لذلك ، من شاشة مسطحة فائقة التوصيل ، لن يكون هناك سوى ضعف في تأثير المغناطيس على بعضها البعض.

سيعتمد هذا الضعف في تفاعل المغناطيسين على مقدار زيادة طول خط المجال الذي يربط المغناطيسين ببعضهما البعض. كلما زاد طول خطوط القوة المتصلة ، قل تفاعل المغناطيسين مع بعضهما البعض.

هذا هو بالضبط نفس التأثير كما لو قمت بزيادة المسافة بين المغناطيس دون أي شاشة فائقة التوصيل. إذا قمت بزيادة المسافة بين المغناطيس ، فسيزداد طول خطوط المجال المغناطيسي أيضًا.

هذا يعني أنه من أجل زيادة طول خطوط القوة التي تربط مغناطيسين متجاوزين الشاشة فائقة التوصيل ، من الضروري زيادة أبعاد هذه الشاشة المسطحة من حيث الطول والعرض. سيؤدي ذلك إلى زيادة أطوال تجاوز خطوط المجال. وكلما كانت أبعاد الشاشة المسطحة أكبر مقارنة بالمسافة بين المغناطيسات ، أصبح التفاعل بين المغناطيسين أصغر.

يختفي التفاعل بين المغناطيس تمامًا فقط عندما يصبح كلا بعدي الشاشة فائقة التوصيل المسطحة لانهائيًا. هذا مشابه للموقف عندما تم فصل المغناطيسات لمسافة كبيرة بشكل لا نهائي ، وبالتالي أصبح طول خطوط المجال المغناطيسي التي تربطها بلا حدود.

من الناحية النظرية ، هذا ، بالطبع ، يحل المشكلة تمامًا. لكن من الناحية العملية ، لا يمكننا صنع شاشة مسطحة فائقة التوصيل ذات أبعاد لا نهائية. أرغب في الحصول على حل يمكن تنفيذه في المختبر أو في الإنتاج. (لم نعد نتحدث عن الظروف اليومية ، لأنه من المستحيل صنع موصل فائق في الحياة اليومية).

تقسيم الفضاء بواسطة موصل فائق

بطريقة أخرى ، يمكن تفسير الشاشة المسطحة ذات الأبعاد اللانهائية على أنها مقسم للفضاء ثلاثي الأبعاد بأكمله إلى جزأين غير متصلين ببعضهما البعض. ولكن يمكن تقسيم الفضاء إلى جزأين ليس فقط من خلال شاشة مسطحة ذات أبعاد لا نهائية. أي سطح مغلق أيضًا يقسم المساحة إلى جزأين ، في الحجم داخل السطح المغلق والحجم خارج السطح المغلق. على سبيل المثال ، أي كرة تقسم الفضاء إلى جزأين: كرة داخل الكرة وكل شيء في الخارج.

لذلك ، فإن الكرة فائقة التوصيل هي عازل مجال مغناطيسي مثالي. إذا تم وضع مغناطيس في مثل هذه الكرة فائقة التوصيل ، فلن تتمكن أي أداة من اكتشاف ما إذا كان هناك مغناطيس داخل هذا المجال أم لا.

وعلى العكس من ذلك ، إذا تم وضعك داخل مثل هذا المجال ، فلن تعمل الحقول المغناطيسية الخارجية عليك. على سبيل المثال ، سيكون من المستحيل اكتشاف المجال المغناطيسي للأرض داخل مثل هذا المجال فائق التوصيل بواسطة أي أجهزة. داخل هذه الكرة فائقة التوصيل ، سيكون من الممكن اكتشاف المجال المغناطيسي فقط من تلك المغناطيسات التي ستكون موجودة أيضًا داخل هذا المجال.

وبالتالي ، حتى لا يتفاعل مغناطيسان مع بعضهما البعض ، يجب وضع أحد هذين المغناطيسين داخل المجال فائق التوصيل والآخر يُترك بالخارج. ثم سيتركز المجال المغناطيسي للمغناطيس الأول تمامًا داخل الكرة ولن يتجاوز هذا المجال. لذلك ، لن يشعر المغناطيس الثاني بالترحيب من الأول. وبالمثل ، فإن المجال المغناطيسي للمغناطيس الثاني لن يكون قادرًا على الصعود داخل الكرة فائقة التوصيل. وبالتالي لن يشعر المغناطيس الأول بالوجود الوثيق للمغناطيس الثاني.

أخيرًا ، يمكننا تدوير كلا المغناطيسين وتحريكهما بأي طريقة بالنسبة لبعضهما البعض. صحيح أن المغناطيس الأول محدود في تحركاته بنصف قطر الكرة فائقة التوصيل. لكن هذا ما يبدو عليه الأمر تمامًا. في الواقع ، يعتمد تفاعل مغناطيسين فقط على موقعهما النسبي ودورانهما حول مركز ثقل المغناطيس المقابل. لذلك ، يكفي وضع مركز جاذبية المغناطيس الأول في مركز الكرة ووضع أصل الإحداثيات في نفس المكان في مركز الكرة. سيتم تحديد جميع المواضع الممكنة للمغناطيس فقط من خلال جميع المواضع الممكنة للمغناطيس الثاني بالنسبة للمغناطيس الأول وزوايا دورانها حول مراكز كتلتها.

بالطبع ، بدلاً من الكرة ، يمكنك أن تأخذ أي شكل آخر للسطح ، على سبيل المثال ، شكل بيضاوي أو سطح على شكل صندوق ، إلخ. لو فقط قسمت المساحة إلى قسمين. أي أنه لا ينبغي أن يكون هناك ثقب في هذا السطح يمكن لخط القوة الزحف من خلاله ، والذي سيربط المغناطيس الداخلي والخارجي.

يتم استخدام طريقتين لحماية المجال المغناطيسي:

طريقة التحويل

طريقة المجال المغناطيسي للشاشة.

دعنا نلقي نظرة فاحصة على كل من هذه الطرق.

طريقة تحويل المجال المغناطيسي بواسطة شاشة.

تُستخدم طريقة تحويل المجال المغناطيسي بشاشة للحماية من مجال مغناطيسي متغير ثابت ومتغير ببطء. تصنع الشاشات من مواد مغناطيسية حديدية ذات نفاذية مغناطيسية عالية نسبية (فولاذ ، بيرمالوي). في وجود شاشة ، تمر خطوط الحث المغناطيسي بشكل أساسي على طول جدرانها (الشكل 8.15) ، والتي تتمتع بمقاومة مغناطيسية منخفضة مقارنة بالحيز الهوائي داخل الشاشة. تعتمد جودة التدريع على النفاذية المغناطيسية للدرع ومقاومة الدائرة المغناطيسية ، أي كلما كان الدرع أكثر سمكًا وقلة اللحامات ، والمفاصل التي تعمل عبر اتجاه خطوط الحث المغناطيسي ، ستكون كفاءة التدريع أعلى.

طريقة إزاحة الشاشة.

تُستخدم طريقة إزاحة الشاشة لفحص المجالات المغناطيسية عالية التردد المتغيرة. في هذه الحالة ، يتم استخدام شاشات مصنوعة من معادن غير مغناطيسية. التدريع يعتمد على ظاهرة الاستقراء. هنا ظاهرة الاستقراء مفيدة.

لنضع أسطوانة نحاسية على مسار مجال مغناطيسي متناوب منتظم (الشكل 8.16 ، أ). سيكون ED المتغير متحمسًا فيه ، والذي بدوره سيخلق تيارات إيدي متغيرة الحث (تيارات فوكو). سيتم إغلاق المجال المغناطيسي لهذه التيارات (الشكل 8.16 ، ب) ؛ داخل الأسطوانة ، سيتم توجيهها نحو المجال المثير ، وخارجه ، في نفس اتجاه الحقل المثير. يتم إضعاف الحقل الناتج (الشكل 8.16 ، ج) بالقرب من الأسطوانة وتقويته خارجها ، أي هناك إزاحة للمجال من المساحة التي تشغلها الأسطوانة ، وهو تأثير الغربلة الخاص بها ، والذي سيكون أكثر فاعلية ، كلما انخفضت المقاومة الكهربائية للأسطوانة ، أي تتدفق التيارات الدوامة أكثر من خلاله.

بسبب تأثير السطح ("تأثير الجلد") ، فإن كثافة التيارات الدوامة وشدة المجال المغناطيسي المتناوب ، كلما تعمقت في المعدن ، تنخفض بشكل كبير

, (8.5)

أين (8.6)

- مؤشر الانخفاض في المجال والتيار الذي يسمى عمق الاختراق المكافئ.

هنا ، هي النفاذية المغناطيسية النسبية للمادة ؛

- نفاذية مغناطيسية فراغية تساوي 1.25 * 10 8 جم * سم -1 ؛

- مقاومة المادة ، أوم * سم ؛

- التردد هرتز.

من الملائم وصف تأثير التدريع للتيارات الدوامة بقيمة عمق الاختراق المكافئ. كلما كان x 0 أصغر ، زاد المجال المغناطيسي الذي ينشئونه ، مما يؤدي إلى إزاحة المجال الخارجي لمصدر الالتقاط من المساحة التي تشغلها الشاشة.

بالنسبة للمادة غير المغناطيسية في الصيغة (8.6) = 1 ، يتم تحديد تأثير الفرز فقط بواسطة و. وإذا كانت الشاشة مصنوعة من مادة مغناطيسية؟

إذا كانت متساوية ، فسيكون التأثير أفضل ، لأن> 1 (50..100) و x 0 سيكونان أقل.

لذلك ، x 0 هو معيار لتأثير الغربلة للتيارات الدوامة. من المهم تقدير عدد المرات التي تصبح فيها كثافة التيار وقوة المجال المغناطيسي أصغر عند عمق × 0 مقارنة بتلك الموجودة على السطح. للقيام بذلك ، نستبدل x \ u003d x 0 بالصيغة (8.5) ، إذن

من أين يمكن ملاحظة أنه عند العمق × 0 تنخفض كثافة التيار وشدة المجال المغناطيسي بعامل e ، أي تصل إلى قيمة 1 / 2.72 ، وهي 0.37 من الكثافة والتوتر على السطح. منذ إضعاف المجال فقط 2.72 مرةعلى العمق × 0 لا يكفي لوصف مادة التدريع، ثم يتم استخدام قيمتين إضافيتين لعمق الاختراق x 0.1 و x 0.01 ، مما يميز الانخفاض في كثافة التيار والجهد الميداني بمقدار 10 و 100 مرة من قيمهما على السطح.

نعبر عن القيم x 0.1 و x 0.01 من خلال القيمة x 0 ، لذلك ، بناءً على التعبير (8.5) ، نقوم بتكوين المعادلة

و ,

تحديد ما نحصل عليه

× 0.1 \ u003d × 0 ln10 = 2.3x 0 ؛ (8.7)

x 0.01 = x 0 ln100 = 4.6x 0

بناءً على الصيغتين (8.6) و (8.7) لمواد التدريع المختلفة ، تم إعطاء قيم أعماق الاختراق في الأدبيات. من أجل الوضوح ، نقدم نفس البيانات في شكل الجدول 8.1.

يوضح الجدول أنه بالنسبة لجميع الترددات العالية ، بدءًا من نطاق الموجة المتوسطة ، فإن شاشة مصنوعة من أي معدن بسمك 0.5..1.5 مم تعمل بشكل فعال للغاية. عند اختيار سمك الشاشة ومادةها ، لا ينبغي للمرء أن ينطلق من الخواص الكهربائية للمادة ، بل يسترشد بها اعتبارات القوة الميكانيكية والصلابة ومقاومة التآكل وسهولة الانضمام إلى الأجزاء الفردية وتنفيذ اتصالات انتقالية بينها بمقاومة منخفضة وسهولة اللحام واللحام وما إلى ذلك.

ويترتب على ذلك من البيانات الواردة في الجدول بالنسبة للترددات التي تزيد عن 10 ميجاهرتز ، فإن فيلمًا من النحاس وحتى أكثر من الفضة بسمك أقل من 0.1 مم يعطي تأثيرًا تدريعًا كبيرًا. لذلك ، عند الترددات التي تزيد عن 10 ميجاهرتز ، يكون من المقبول تمامًا استخدام الدروع المصنوعة من الجيتناك المطلي بالرقائق المعدنية أو غيرها من المواد العازلة المطلية بالنحاس أو الفضة.

يمكن استخدام الفولاذ كشاشات ، ولكن عليك أن تتذكر أنه نظرًا للمقاومة العالية وظاهرة التباطؤ ، يمكن للشاشة الفولاذية أن تسبب خسائر كبيرة في دوائر الغربلة.

الترشيح

التصفية هي الوسيلة الرئيسية لتخفيف التداخل البناء الناتج في مزود الطاقة ودوائر التبديل للتيار المباشر والمتناوب لـ ES. مصممة لهذا الغرض ، تسمح لك مرشحات منع الضوضاء بتقليل التداخل الذي يتم إجراؤه ، سواء من المصادر الخارجية والداخلية. يتم تحديد كفاءة الترشيح من خلال فقد إدخال المرشح:

ديسيبل

يحتوي المرشح على المتطلبات الأساسية التالية:

ضمان كفاءة معينة S في النطاق الترددي المطلوب (مع مراعاة المقاومة الداخلية وحمل الدائرة الكهربائية) ؛

الحد من الانخفاض المسموح به للجهد المباشر أو المتناوب على المرشح عند الحد الأقصى للحمل الحالي ؛

ضمان التشويه غير الخطي المسموح به لجهد الإمداد ، والذي يحدد متطلبات خطية المرشح ؛

متطلبات التصميم - كفاءة التدريع ، والأبعاد الكلية والوزن الأدنى ، وضمان نظام حراري عادي ، ومقاومة التأثيرات الميكانيكية والمناخية ، وقابلية تصنيع التصميم ، وما إلى ذلك ؛

يجب اختيار عناصر المرشح مع الأخذ بعين الاعتبار التيارات والفولتية المقدرة للدائرة الكهربائية ، وكذلك الجهد والارتفاعات الحالية الناتجة عن عدم استقرار النظام الكهربائي والعبور.

المكثفات.يتم استخدامها كعناصر مستقلة لقمع الضوضاء وكوحدات ترشيح متوازية. من الناحية الهيكلية ، تنقسم مكثفات كبت الضوضاء إلى:

نوع ثنائي القطب K50-6 ، K52-1B ، IT ، K53-1A ؛

نوع الدعم KO ، KO-E ، KDO ؛

التغذية من خلال النوع غير المحوري K73-21 ؛

النوع المحوري عبر الفتحة KTP-44 ، K10-44 ، K73-18 ، K53-17 ؛

كتل مكثف

السمة الرئيسية لمكثف قمع التداخل هي اعتماد ممانعته على التردد. لتخفيف التداخل في نطاق التردد حتى حوالي 10 ميجاهرتز ، يمكن استخدام المكثفات ثنائية القطب ، نظرًا لقصر طول خيوطها. تستخدم مكثفات كبت الضوضاء المرجعية حتى ترددات 30-50 ميجا هرتز. تُستخدم مكثفات التمرير المتناظرة في دائرة ذات سلكين حتى ترددات تصل إلى 100 ميجاهرتز. تعمل مكثفات التغذية عبر نطاق تردد واسع يصل إلى حوالي 1000 ميجاهرتز.

العناصر الاستقرائية. يتم استخدامها كعناصر مستقلة لقمع الضوضاء وكوصلات تسلسلية لمرشحات قمع الضوضاء. من الناحية الهيكلية ، فإن أكثر أنواع الاختناقات شيوعًا هي:

ملفوف على قلب مغناطيسي حديدي ؛

غير ملفوف.

السمة الرئيسية لخنق قمع التداخل هي اعتماد ممانعته على التردد. في الترددات المنخفضة ، يوصى باستخدام النوى المغناطيسية الكهربائية من الدرجات PP90 و PP250 ، المصنوعة على أساس m-permalloy. لقمع التداخل في دوائر المعدات ذات التيارات حتى 3A ، يوصى باستخدام خناقات من نوع HF من النوع DM ، للتيارات عالية التصنيف - اختناقات من سلسلة D200.

المرشحات.تم تصميم مرشحات التغذية من السيراميك B7 و B14 و B23 لقمع التداخل في دوائر التيار المستمر ودوائر النبض والتيار المتردد في نطاق التردد من 10 ميجاهرتز إلى 10 جيجاهرتز. تظهر تصميمات هذه المرشحات في الشكل 8.17

يزيد التوهين الناتج عن المرشحات B7 و B14 و B23 في نطاق التردد 10..100 ميجاهرتز تقريبًا من 20..30 إلى 50..60 ديسيبل وفي نطاق التردد فوق 100 ميجاهرتز يتجاوز 50 ديسيبل.

تصنع المرشحات الخزفية من النوع B23B على أساس المكثفات الخزفية القرصية والمختناقات المغناطيسية الحديدية غير الدورانية (الشكل 8.18).

الإختناقات غير الدائرية عبارة عن نواة مغنطيسية أنبوبيّة مصنوعة من الفريت 50 VCh-2 ، وهي ترتدي من خلال الرصاص. محاثة الخانق هي 0.08 ... 0.13 µH. غلاف المرشح مصنوع من مادة سيراميك UV-61 ، والتي تتمتع بقوة ميكانيكية عالية. العلبة مُعدنة بطبقة من الفضة لتوفير مقاومة انتقال منخفضة بين البطانة الخارجية للمكثف وجلبة التأريض الملولبة ، والتي يتم تثبيت الفلتر بها. المكثف ملحوم بغطاء المرشح على طول المحيط الخارجي ، وإلى الطرف عبر المحيط الداخلي. يتم ضمان إحكام إغلاق المرشح عن طريق ملء نهايات الغلاف بمركب.

لمرشحات B23B:

سعات المرشح الاسمية - من 0.01 إلى 6.8 μF ،

تصنيف الجهد 50 و 250 فولت ،

التصنيف الحالي يصل إلى 20A ،

أبعاد المرشح:

L = 25 مم ، D = 12 مم

يزيد التوهين الناتج عن مرشحات B23B في مدى التردد من 10 كيلو هرتز إلى 10 ميجا هرتز تقريبًا من 30..50 إلى 60..70 ديسيبل وفي نطاق التردد فوق 10 ميجا هرتز يتجاوز 70 ديسيبل.

بالنسبة إلى ES على متن الطائرة ، من الواعد استخدام أسلاك خاصة لقمع الضوضاء مع حشوات حديدية ذات نفاذية مغناطيسية عالية وخسائر محددة عالية. لذلك بالنسبة لأسلاك معدات الوقاية الشخصية ، يزيد توهين الإدخال في نطاق التردد من 1 ... 1000 ميجاهرتز من 6 إلى 128 ديسيبل / م.

تصميم معروف جيدًا للموصلات متعددة الأطراف ، حيث يتم تثبيت مرشح ضوضاء على شكل حرف U على كل جهة اتصال.

الأبعاد الكلية للمرشح المدمج:

الطول 9.5 مم ،

قطر 3.2 مم.

يبلغ التوهين الناتج عن المرشح في دائرة 50 أوم 20 ديسيبل عند 10 ميجاهرتز وحتى 80 ديسيبل عند 100 ميجاهرتز.

ترشيح دوائر إمداد الطاقة للـ RES الرقمي.

يمكن أن تؤدي الضوضاء النبضية في حافلات الطاقة التي تحدث أثناء تبديل الدوائر الرقمية المتكاملة (DIC) ، وكذلك الاختراق الخارجي ، إلى حدوث أعطال في تشغيل أجهزة معالجة المعلومات الرقمية.

لتقليل مستوى الضوضاء في حافلات الطاقة ، يتم استخدام طرق تصميم الدوائر:

تقليل تحريض حافلات "الطاقة" ، مع مراعاة الاتصال المغناطيسي المتبادل بين الموصلات الأمامية والخلفية ؛

تقليص أطوال أقسام حافلات "الطاقة" الشائعة للتيارات لمختلف مراكز الخدمات المتكاملة ؛

إبطاء مقدمة التيارات النبضية في حافلات "الطاقة" بمساعدة مكثفات كتم الضوضاء ؛

الهيكل العقلاني لدارات الطاقة على لوحة الدوائر المطبوعة.

تؤدي الزيادة في حجم المقطع العرضي للموصلات إلى انخفاض في الحث الداخلي للإطارات ، كما يقلل من مقاومتها النشطة. هذا الأخير مهم بشكل خاص في حالة الناقل الأرضي ، وهو موصل العودة لدارات الإشارة. لذلك ، في لوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات ، من المستحسن عمل نواقل "طاقة" في شكل طائرات موصلة تقع في الطبقات المجاورة (الشكل 8.19).

تتميز حافلات الطاقة المفصلية المستخدمة في تجميعات الدوائر المطبوعة على الدوائر المتكاملة الرقمية بأبعاد عرضية كبيرة مقارنة بالحافلات المصنوعة في شكل موصلات مطبوعة ، وبالتالي انخفاض الحث والمقاومة. المزايا الإضافية لقضبان الطاقة المركبة هي:

التتبع المبسط لدارات الإشارة ؛

زيادة صلابة ثنائي الفينيل متعدد الكلور عن طريق إنشاء أضلاع إضافية تعمل كمحددات تحمي الدوائر المتكاملة مع ERE المركبة من التلف الميكانيكي أثناء التثبيت وتكوين المنتج (الشكل 8.20).

تتميز قابلية التصنيع العالية بإطارات "الطاقة" المصنوعة عن طريق الطباعة والمثبتة عموديًا على ثنائي الفينيل متعدد الكلور (الشكل 6.12 ج).

هناك تصميمات معروفة للإطارات المركبة المثبتة تحت علبة IC ، والتي توجد على السبورة في صفوف (الشكل 8.22).

توفر التصميمات المدروسة لحافلات "الطاقة" أيضًا سعة خطية كبيرة ، مما يؤدي إلى انخفاض مقاومة الموجة لخط "الطاقة" ، وبالتالي انخفاض في مستوى ضوضاء النبضات.

لا ينبغي تنفيذ أسلاك الطاقة الخاصة بـ IC على PCB في سلسلة (الشكل 8.23 ​​أ) ، ولكن بالتوازي (الشكل 8.23 ​​ب)

من الضروري استخدام الأسلاك الكهربائية في شكل دوائر مغلقة (الشكل 8.23 ​​ج). يقترب مثل هذا التصميم في معلماته الكهربائية من طائرات الطاقة المستمرة. للحماية من تأثير مجال مغناطيسي خارجي يحمل التداخل ، يجب توفير حلقة خارجية مغلقة على طول محيط لوحة التحكم.

التأريض

نظام التأريض عبارة عن دائرة كهربائية لها خاصية الحفاظ على الحد الأدنى من الإمكانات ، وهو المستوى المرجعي في منتج معين. يجب أن يوفر نظام التأريض في ES دوائر إشارة وإرجاع طاقة ، وحماية الأشخاص والمعدات من الأعطال في دوائر إمداد الطاقة ، وإزالة الشحنات الساكنة.

المتطلبات الرئيسية لأنظمة التأريض هي:

1) تقليل المعاوقة الكلية للحافلة الأرضية ؛

2) عدم وجود حلقات أرضية مغلقة حساسة للمجالات المغناطيسية.

تتطلب ES ثلاث دوائر أرضية منفصلة على الأقل:

لدوائر الإشارة ذات المستويات المنخفضة من التيارات والفولتية ؛

لدوائر الطاقة ذات المستوى العالي من استهلاك الطاقة (مزودات الطاقة ، ومراحل إخراج ES ، وما إلى ذلك)

لدوائر الجسم (الشاسيه واللوحات والشاشات والطلاء).

يتم تأريض الدوائر الكهربائية في ES بالطرق التالية: عند نقطة واحدة وفي عدة نقاط الأقرب إلى نقطة مرجعية الأرض (الشكل 8.24)

وفقًا لذلك ، يمكن تسمية أنظمة التأريض بنقطة واحدة ومتعددة النقاط.

يحدث أعلى مستوى من التداخل في نظام تأريض أحادي النقطة مع ناقل أرضي مشترك متصل بالسلسلة (الشكل 8.24 أ).

كلما ابتعدت نقطة الأرض ، زادت إمكاناتها. لا ينبغي استخدامه للدوائر ذات الاختلافات الكبيرة في استهلاك الطاقة ، حيث أن مسجلات الفيديو الرقمية عالية الطاقة تخلق تيارات أرضية عائدة كبيرة يمكن أن تؤثر على إشارات DV الصغيرة. إذا لزم الأمر ، يجب توصيل FU الأكثر أهمية في أقرب وقت ممكن من نقطة مرجعية للأرض.

يجب استخدام نظام تأريض متعدد النقاط (الشكل 8.24 ج) للدوائر عالية التردد (f 10 MHz) ، التي تربط FU RES في النقاط الأقرب للنقطة المرجعية الأرضية.

بالنسبة للدوائر الحساسة ، يتم استخدام دائرة أرضية عائمة (الشكل 8.25). يتطلب نظام التأريض هذا عزلًا كاملاً للدائرة عن العلبة (مقاومة عالية وسعة منخفضة) ، وإلا فهو غير فعال. يمكن تشغيل الدوائر بواسطة الخلايا الشمسية أو البطاريات ، ويجب أن تدخل الإشارات وتغادر الدائرة من خلال محولات أو محولات بصرية.

يوضح الشكل 8.26 مثالاً على تنفيذ مبادئ التأريض المدروسة لمحرك شريط رقمي ذي تسعة مسارات.

هناك الحافلات الأرضية التالية: ثلاث إشارات ، قوة واحدة وجسم واحد. يتم تأريض وحدات FU التناظرية الأكثر عرضة للتداخل (مكبرات الصوت التسعة) باستخدام قضيبين أرضيين منفصلين. تسعة مضخمات كتابة تعمل بمستويات إشارة أعلى من مضخمات الإحساس ، بالإضافة إلى دوائر التحكم ودوائر الواجهة مع منتجات البيانات ، متصلة بأرض الإشارة الثالثة. ثلاثة محركات DC ودوائر التحكم والمرحلات والملفات اللولبية متصلة بحافلة الطاقة "الأرضية". يتم توصيل دائرة التحكم في محرك عمود الإدارة الأكثر حساسية بالقرب من نقطة مرجعية الأرض. يتم استخدام قضيب التوصيل الأرضي لتوصيل الغلاف والغلاف. يتم توصيل قضبان الإشارة والطاقة والأرض معًا عند نقطة واحدة في مصدر الطاقة الثانوي. وتجدر الإشارة إلى ملاءمة رسم مخططات الأسلاك الهيكلية في تصميم RES.

يمكن تنفيذ حماية المجالات المغناطيسية بطريقتين:

التدريع بالمواد المغناطيسية.

التدريع مع التيارات الدوامة.

تُستخدم الطريقة الأولى عادةً لفحص مجالات الترددات الهكتومترية (MF) الثابتة ومجالات التردد المنخفض. توفر الطريقة الثانية كفاءة كبيرة في التدريع MF عالي التردد. نظرًا لتأثير السطح ، فإن كثافة التيارات الدوامة وشدة المجال المغناطيسي المتناوب ، كلما تعمقت في المعدن ، تنخفض وفقًا لقانون أسي:

الانخفاض في المجال والتيار ، وهو ما يسمى عمق الاختراق المكافئ.

كلما كان عمق الاختراق أصغر ، كلما زاد تدفق التيار في الطبقات السطحية للشاشة ، زاد MF العكسي الذي أنشأته ، مما يزيح المجال الخارجي لمصدر الالتقاط من المساحة التي تشغلها الشاشة. إذا كان الدرع مصنوعًا من مادة غير مغناطيسية ، فإن تأثير التدريع سيعتمد فقط على الموصلية المحددة للمادة وتكرار مجال التدريع. إذا كانت الشاشة مصنوعة من مادة مغنطيسية حديدية ، فعند تساوي الأشياء الأخرى ، سيتم إحداث حرف e كبير فيها بواسطة مجال خارجي. د. بسبب زيادة تركيز خطوط المجال المغناطيسي. مع نفس الموصلية للمادة ، ستزداد التيارات الدوامة ، مما يؤدي إلى عمق اختراق أصغر وتأثير تدريع أفضل.

عند اختيار سمك الشاشة ومادةها ، لا ينبغي للمرء أن ينطلق من الخواص الكهربائية للمادة ، ولكن يجب أن يسترشد باعتبارات القوة الميكانيكية والوزن والصلابة ومقاومة التآكل وسهولة الانضمام إلى الأجزاء الفردية وإجراء اتصالات انتقالية بينها بمقاومة منخفضة ، سهولة اللحام ، اللحام ، وما إلى ذلك.

يمكن أن نرى من البيانات الواردة في الجدول أنه بالنسبة للترددات فوق 10 ميجاهرتز ، فإن الأفلام النحاسية والأكثر من ذلك التي يبلغ سمكها حوالي 0.1 مم تعطي تأثيرًا تدريعًا كبيرًا. لذلك ، عند الترددات التي تزيد عن 10 ميجاهرتز ، من المقبول تمامًا استخدام الشاشات المصنوعة من getinax المطلي بالرقائق أو الألياف الزجاجية. عند الترددات العالية ، يعطي الفولاذ تأثير تدريع أكبر من المعادن غير المغناطيسية. ومع ذلك ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن مثل هذه الشاشات يمكن أن تسبب خسائر كبيرة في الدوائر المحمية بسبب المقاومة العالية والتباطؤ. لذلك ، فإن هذه الشاشات قابلة للتطبيق فقط في الحالات التي يمكن فيها تجاهل فقدان الإدراج. أيضًا ، من أجل زيادة كفاءة التدريع ، يجب أن تتمتع الشاشة بمقاومة مغناطيسية أقل من الهواء ، ثم تميل خطوط المجال المغناطيسي إلى المرور على طول جدران الشاشة واختراق المساحة الموجودة خارج الشاشة بعدد أقل. هذه الشاشة مناسبة أيضًا للحماية من تأثيرات المجال المغناطيسي ولحماية الفضاء الخارجي من تأثير المجال المغناطيسي الذي تم إنشاؤه بواسطة مصدر داخل الشاشة.

هناك العديد من درجات الصلب والبرمالوي بقيم مختلفة للنفاذية المغناطيسية ، لذلك من الضروري لكل مادة حساب قيمة عمق الاختراق. يتم الحساب وفقًا للمعادلة التقريبية:

1) الحماية ضد المجال المغناطيسي الخارجي

ستمر الخطوط المغناطيسية للقوة للمجال المغناطيسي الخارجي (خطوط تحريض مجال التداخل المغناطيسي) بشكل أساسي من خلال سماكة جدران الشاشة ، والتي تتميز بمقاومة مغناطيسية منخفضة مقارنة بمقاومة الفضاء داخل الشاشة . نتيجة لذلك ، لن يؤثر مجال التداخل المغناطيسي الخارجي على عمل الدائرة الكهربائية.

2) حماية المجال المغناطيسي الخاص

يتم استخدام هذه الرافعة إذا كانت المهمة هي حماية الدوائر الكهربائية الخارجية من تأثيرات المجال المغناطيسي الناتج عن تيار الملف. الحث L ، أي عندما يكون مطلوبًا عمليًا توطين التداخل الناتج عن المحاثة L ، يتم حل هذه المشكلة باستخدام شاشة مغناطيسية ، كما هو موضح تخطيطيًا في الشكل. هنا ، سيتم إغلاق جميع خطوط المجال تقريبًا من خلال سماكة جدران الشاشة ، دون تجاوزها نظرًا لحقيقة أن المقاومة المغناطيسية للشاشة أقل بكثير من مقاومة الفضاء المحيط.

3) شاشة مزدوجة

في شاشة مغناطيسية مزدوجة ، يمكن للمرء أن يتخيل أن جزءًا من خطوط القوة المغناطيسية ، التي تتجاوز سماكة جدران شاشة واحدة ، ستغلق من خلال سمك جدران الشاشة الثانية. بالطريقة نفسها ، يمكن للمرء أن يتخيل عمل شاشة مغناطيسية مزدوجة عند تحديد موضع التداخل المغناطيسي الناتج عن عنصر دائرة كهربائية يقع داخل الشاشة (الداخلية) الأولى: سيتم إغلاق الجزء الأكبر من الخطوط المغناطيسية للقوة (الخطوط الشاردة المغناطيسية) من خلالها جدران الشاشة الخارجية. بالطبع ، في الشاشات المزدوجة ، يجب اختيار سماكة الجدار والمسافة بينهما بشكل عقلاني.

يصل معامل التدريع الكلي إلى أعلى قيمته في الحالات التي يزداد فيها سمك الجدار والفجوة بين المصافي بما يتناسب مع المسافة من مركز الشاشة ، وتكون الفجوة هي المتوسط ​​الهندسي لسمك الجدار للشاشات المجاورة لها . في هذه الحالة عامل التدريع:

L = 20lg (H / Ne)

من الصعب عملياً تصنيع الشاشات المزدوجة وفقًا لهذه التوصية لأسباب تكنولوجية. من الأنسب كثيرًا اختيار المسافة بين الأصداف المجاورة للفجوة الهوائية للشاشات ، أكبر من سمك الشاشة الأولى ، مساوية تقريبًا للمسافة بين شريحة لحم الشاشة الأولى وحافة عنصر الدائرة المحمية (على سبيل المثال ، لفائف ومحثات). لا يمكن جعل اختيار سمك جدار أو آخر للشاشة المغناطيسية واضحًا. يتم تحديد سمك الجدار العقلاني. مادة الدرع ، تردد التداخل وعامل التدريع المحدد. من المفيد مراعاة ما يلي.

1. مع زيادة وتيرة التداخل (تردد مجال مغناطيسي متناوب للتداخل) ، تقل النفاذية المغناطيسية للمواد وتسبب انخفاضًا في خصائص التدريع لهذه المواد ، نظرًا لانخفاض النفاذية المغناطيسية ، فإن مقاومة المغناطيسية يزيد التدفق الذي تمارسه الشاشة. كقاعدة عامة ، يكون الانخفاض في النفاذية المغناطيسية مع زيادة التردد أكثر كثافة بالنسبة لتلك المواد المغناطيسية التي لديها أعلى نفاذية مغناطيسية أولية. على سبيل المثال ، صفائح الفولاذ الكهربائية ذات النفاذية المغناطيسية الأولية المنخفضة تغير قيمة jx قليلاً مع زيادة التردد ، و permalloy ، التي لها قيم أولية عالية للنفاذية المغناطيسية ، حساسة للغاية لزيادة تواتر المجال المغناطيسي ؛ تنخفض نفاذية المغناطيسية بشكل حاد مع التردد.

2. في المواد المغناطيسية المعرضة لمجال تداخل مغناطيسي عالي التردد ، يتجلى تأثير السطح بشكل ملحوظ ، أي إزاحة التدفق المغناطيسي إلى سطح جدران الشاشة ، مما يتسبب في زيادة المقاومة المغناطيسية للشاشة. في ظل هذه الظروف ، يبدو من غير المجدي تقريبًا زيادة سمك جدران الشاشة إلى ما وراء الحدود التي يشغلها التدفق المغناطيسي عند تردد معين. مثل هذا الاستنتاج غير صحيح ، لأن الزيادة في سمك الجدار تؤدي إلى انخفاض المقاومة المغناطيسية للشاشة حتى في وجود تأثير السطح. في الوقت نفسه ، يجب أيضًا مراعاة التغيير في النفاذية المغناطيسية. نظرًا لأن ظاهرة تأثير الجلد في المواد المغناطيسية تصبح عادةً أكثر وضوحًا من انخفاض النفاذية المغناطيسية في منطقة التردد المنخفض ، فإن تأثير كلا العاملين على اختيار سمك جدار الشاشة سيكون مختلفًا في نطاقات مختلفة من ترددات التداخل المغناطيسي. كقاعدة عامة ، يكون الانخفاض في خصائص التدريع مع زيادة تردد التداخل أكثر وضوحًا في الدروع المصنوعة من مواد ذات نفاذية مغناطيسية أولية عالية. توفر الميزات المذكورة أعلاه للمواد المغناطيسية الأساس للتوصيات بشأن اختيار المواد وسماكة جدار الشاشات المغناطيسية. يمكن تلخيص هذه التوصيات على النحو التالي:

أ) يمكن استخدام الشاشات المصنوعة من الفولاذ الكهربائي العادي (المحولات) ، والتي لها نفاذية مغناطيسية أولية منخفضة ، إذا لزم الأمر ، لتوفير عوامل غربلة صغيرة (Ke 10) ؛ توفر هذه الشاشات عامل غربلة ثابتًا تقريبًا في نطاق تردد عريض إلى حد ما ، يصل إلى عدة عشرات من كيلوهرتز ؛ يعتمد سمك هذه الشاشات على تواتر التداخل ، وكلما انخفض التردد ، زاد سمك الشاشة المطلوبة ؛ على سبيل المثال ، عند تردد مجال التداخل المغناطيسي 50-100 هرتز ، يجب أن يكون سمك جدران الشاشة مساويًا تقريبًا 2 مم ؛ إذا كانت هناك حاجة إلى زيادة عامل التدريع أو زيادة سماكة الدرع ، فمن المستحسن استخدام طبقات حماية متعددة (دروع مزدوجة أو ثلاثية) بسماكة أصغر ؛

ب) يُنصح باستخدام شاشات مصنوعة من مواد مغناطيسية ذات نفاذية أولية عالية (على سبيل المثال ، permalloy) إذا كان من الضروري توفير عامل غربلة كبير (Ke> 10) في نطاق تردد ضيق نسبيًا ، ولا يُنصح باختيار سمك كل غلاف شاشة مغناطيسي أكبر من 0.3-0.4 مم ؛ يبدأ تأثير التدريع لهذه الشاشات في الانخفاض بشكل ملحوظ عند ترددات أعلى من عدة مئات أو آلاف هرتز ، اعتمادًا على النفاذية الأولية لهذه المواد.

كل ما قيل أعلاه حول الدروع المغناطيسية ينطبق على مجالات التداخل المغناطيسي الضعيفة. إذا كان الدرع يقع بالقرب من مصادر التداخل القوية وظهرت فيه تدفقات مغناطيسية ذات حث مغناطيسي عالٍ ، عندئذٍ ، كما هو معروف ، من الضروري مراعاة التغيير في النفاذية الديناميكية المغناطيسية اعتمادًا على الحث ؛ من الضروري أيضًا مراعاة الخسائر في سمك الشاشة. من الناحية العملية ، لم تتم مصادفة مثل هذه المصادر القوية لمجالات التداخل المغناطيسي ، والتي يتعين على المرء فيها مراعاة تأثيرها على الشاشات ، باستثناء بعض الحالات الخاصة التي لا توفر ممارسة راديو الهواة وظروف التشغيل العادية للراديو الأجهزة الهندسية ذات التطبيق الواسع.

اختبار

1. مع التدريع المغناطيسي ، يجب أن يكون الدرع:
1) تمتلك مقاومة مغناطيسية أقل من الهواء
2) لها مقاومة مغناطيسية مساوية للهواء
3) لديها مقاومة مغناطيسية أكبر من الهواء

2. عند تدريع المجال المغناطيسي ، قم بتأريض الدرع:
1) لا يؤثر على كفاءة التدريع
2) يزيد من فعالية التدريع المغناطيسي
3) يقلل من فعالية التدريع المغناطيسي

3. بترددات منخفضة (<100кГц) эффективность магнитного экранирования зависит от:
أ) سمك الدرع ، ب) النفاذية المغناطيسية للمادة ، ج) المسافة بين الدرع والدوائر المغناطيسية الأخرى.
1) فقط أ و ب صحيحان
2) فقط ب و ج صحيحان
3) فقط أ و ب صحيحان
4) جميع الخيارات صحيحة

4. يستخدم التدريع المغناطيسي عند الترددات المنخفضة:
1) النحاس
2) الألومنيوم
3) بيرمالوي.

5. التدريع المغناطيسي عند الترددات العالية يستخدم:
1) الحديد
2) بيرمالوي
3) النحاس

6. عند الترددات العالية (> 100 كيلو هرتز) ، لا تعتمد فعالية التدريع المغناطيسي على:
1) سماكة الشاشة

2) النفاذية المغناطيسية للمادة
3) المسافات بين الشاشة والدوائر المغناطيسية الأخرى.

الأدب المستخدم:

2. Semenenko، V. A. Information Security / V. A. Semenenko - Moscow، 2008.

3. Yarochkin، V. I. Information Security / V. I. Yarochkin - Moscow، 2000.

4. Demirchan، K. S. Theoretical Foundations of Electrical Engineering Volume III / K. S. Demirchan S.-P، 2003.

ضع في اعتبارك قضيب مغناطيسي عادي: المغناطيس 1 يقع على السطح الشمالي مع القطب لأعلى. مسافة معلقة y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> ص y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> صفوقه (مدعوم من جانب إلى آخر بواسطة أنبوب بلاستيكي) يوجد مغناطيس قضيب ثانٍ أصغر ، مغناطيس 2 ، مع القطب الشمالي متجهًا لأسفل. تتجاوز القوى المغناطيسية بينهما الجاذبية وتبقي المغناطيس 2 معلقًا. ضع في اعتبارك بعض المواد ، مادة X ، التي تتحرك باتجاه الفجوة بين مغناطيسين بسرعة ابتدائية. v "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> الخامس v "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> v "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> v ,

هل هناك مادة ، X ، من شأنها أن تقلل المسافة y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> ص y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> صبين مغناطيسين ، وتمر عبر الفجوة دون تغيير السرعة v "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> الخامس v "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> v "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> v ?

محب للفيزياء

هذا سؤال غريب

الإجابات

جوجو

قد تكون المادة التي تبحث عنها موصلًا فائقًا. هذه المواد لها مقاومة تيار صفري وبالتالي يمكنها تعويض اختراق خطوط المجال في طبقات المواد الأولى. تسمى هذه الظاهرة بتأثير مايسنر وهي التعريف الدقيق لحالة التوصيل الفائق.

في حالتك توجد لوحات بين مغناطيسين ، وهذا سيقلل بالتأكيد y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> ص y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> ص ,

للسرعة:

هنا ، عادةً ما تؤدي التيارات الدوامة التي يسببها المجال المغناطيسي إلى فقدان الطاقة المحدد على النحو التالي:

P = π 2 B p 2 d 2 f 2 6 k ρ D، "role =" presentation "> ص 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 "> في 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 "> ص 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 "> د 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 "> ه 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 "> 6 كيلو ρ د 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 "> d 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 =" offer "> 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 ">،

منذ ذلك الحين ، ومع ذلك ، فإن الموصل الفائق لديه مقاومة صفرية وبالتالي فهو أمر واقع

ρ = ∞ "الدور =" العرض التقديمي "> ρ = ∞ ρ = ∞ "الدور =" العرض التقديمي "> ρ = ∞ "الدور =" العرض التقديمي "> ρ ρ = ∞ "الدور =" العرض التقديمي "> = ρ = ∞ "الدور =" العرض التقديمي "> ∞

يجب عدم فقد أي طاقة حركية ، وبالتالي ستبقى السرعة دون تغيير.

هناك مشكلة واحدة فقط:

لا يمكن أن يوجد الموصل الفائق إلا في درجات حرارة منخفضة جدًا ، لذلك قد لا يكون ذلك ممكنًا في جهازك ... ستحتاج على الأقل إلى نظام تبريد بالنيتروجين السائل لتبريده.

بخلاف الموصلات الفائقة ، لا أرى أي مادة محتملة ، لأنه إذا كانت المادة موصلة ، فعندئذ يكون لديك دائمًا خسائر بسبب التيارات الدوامة (وبالتالي تقليل v "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> الخامس v "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> v "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> v) أو أن المادة ليست موصلًا (إذن y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> ص y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> y "role =" offer "style =" position: النسبي ؛ "> صلن تنقص).

adamdport

هل يمكن ملاحظة هذه الظاهرة في السيارة أو في مكان ما في التجربة؟

جوجو

ومع ذلك ، فإن النقطة المهمة هي أنه عندما يدخل موصل فائق إلى مجال مغناطيسي ، فإن خطوط القوة ستنحرف ، والتي ستشمل الشغل ... لذلك في الواقع ، سيكلف دخول المنطقة الواقعة بين المغناطيسين بعض الطاقة. إذا غادرت اللوحة المنطقة بعد ذلك ، فسيتم استعادة الطاقة.

لوبركوس

هناك مواد ذات نفاذية مغناطيسية عالية جدًا ، مثل ما يسمى µ-metal. يتم استخدامها لصنع شاشات تضعف المجال المغناطيسي للأرض في مسار شعاع الإلكترون في الأجهزة الإلكترونية البصرية الحساسة.

نظرًا لأن سؤالك يدمج جزأين منفصلين ، فسوف أقسمه للنظر في كل منهما على حدة.

1. حالة ثابتة: هل تتحرك الأقطاب المغناطيسية بالقرب من بعضها البعض عند وضع لوحة حماية مغناطيسية بينهما؟

مواد Mu لا "تقتل" المجال المغناطيسي بين أقطابك المغناطيسية ، ولكنها تحرف اتجاهه فقط ، وتوجه جزءًا منه إلى الدرع المعدني. سيؤدي هذا إلى تغيير شدة المجال بشكل كبير ب "دور =" عرض "النمط =" الموضع: نسبي ؛ "> في ب "دور =" عرض "النمط =" الموضع: نسبي ؛ "> ب "دور =" عرض "النمط =" الموضع: نسبي ؛ ">على سطح الشاشة ، مما يؤدي إلى إرباك مكوناتها المتوازية تقريبًا. هذا يؤدي إلى انخفاض في الضغط المغناطيسي p = B 2 8 π μ "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> ع = ب p = B 2 8 π μ "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> p = B 2 8 π μ "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> 2 p = B 2 8 π μ "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> p = B 2 8 π μ "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> 8 بي p = B 2 8 π μ "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> p = B 2 8 π μ "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> μ p = B 2 8 π μ "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> ص = ب 2 8 π μ "دور =" أسلوب العرض "=" الموضع: نسبي ؛ "> ص p = B 2 8 π μ "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> == ص = ب 2 8 π μ "دور =" أسلوب العرض "=" الموضع: نسبي ؛ "> ب p = B 2 8 π μ "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> 2 p = B 2 8 π μ "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> 8 ص = ب 2 8 π μ "دور =" أسلوب العرض "=" الموضع: نسبي ؛ "> π ص = ب 2 8 π μ "دور =" أسلوب العرض "=" الموضع: نسبي ؛ "> μعلى مقربة من سطح الشاشة. إذا كان هذا الانخفاض في المجال المغناطيسي على الشاشة سيؤدي إلى تغيير كبير في الضغط المغناطيسي في موقع المغناطيس ، مما يتسبب في تحركها؟ أخشى أن هناك حاجة إلى حساب أكثر تفصيلاً هنا.

2. حركة اللوحة: هل من الممكن ألا تتغير سرعة لوحة التدريع؟

ضع في اعتبارك التجربة التالية البسيطة جدًا والبديهية: خذ أنبوبًا نحاسيًا وثبته في وضع مستقيم. خذ مغناطيسًا صغيرًا واتركه يسقط في الأنبوب. يسقط المغناطيس: 1) ببطء و 2) بسرعة موحدة.

يمكن جعل الشكل الهندسي مشابهًا للأنبوب المتساقط: ضع في اعتبارك عمودًا من المغناطيس يطفو فوق بعضها البعض ، أي مع أقطاب مقترنة ، NN و SS. الآن خذ درعًا "متعدد الصفائح" مصنوع من صفائح متوازية مثبتة بإحكام في مكانها على مسافات متساوية من بعضها البعض (مثل مشط ثنائي الأبعاد). هذا العالم يحاكي العديد من الأنابيب المتساقطة على التوازي.

إذا كنت تمسك عمودًا من المغناطيس في اتجاه رأسي وسحبت لوحة متعددة من خلاله بقوة ثابتة (مماثلة للجاذبية) ، فستحقق وضع سرعة ثابتًا - مشابهًا لتجربة الأنبوب المتساقط.

يشير هذا إلى أن عمودًا من المغناطيسات ، أو بشكل أكثر دقة ، يعمل مجالها المغناطيسي على الصفائح النحاسية لوسط لزج:

M p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> م m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> لوحة m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> الخامس m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> ˙ m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> = - γ m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> في m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> V + F m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> ص ل ل m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" offer "> m m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" presentation "> p m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" offer "> L m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" offer "> T m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" Presentation "> e m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" presentation "> v m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" presentation "> ˙ m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" presentation "> = m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" presentation "> - m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" presentation "> γ m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" presentation "> В m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" presentation "> v m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" presentation "> + m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" presentation "> F m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" presentation "> p m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" offer "> U m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" offer "> L m p l a t e v ˙ = - γ B v + F p u l "role =" offer "> L

أين γ ب "دور =" نمط العرض "=" الموضع: نسبي ؛ "> γ γ ب "دور =" نمط العرض "=" الموضع: نسبي ؛ "> γ ب "دور =" نمط العرض "=" الموضع: نسبي ؛ "> في γ ب "دور =" نمط العرض "=" الموضع: نسبي ؛ "> γ ب "دور =" نمط العرض "=" الموضع: نسبي ؛ "> γ γ ب "دور =" نمط العرض "=" الموضع: نسبي ؛ "> بسيكون المعامل الفعال للاحتكاك بسبب المجال المغناطيسي المضطرب من وجود الصفائح. بعد فترة ، ستصل في النهاية إلى نظام تعوض فيه قوة الاحتكاك جهدك ، وستبقى السرعة ثابتة: v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> ت = F v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> ص ل ل v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> γ v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> في v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> الخامس v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> = v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> F v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> ص v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> يو v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> إل v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> إل v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> γ v = F p u l l γ B "role =" display "style =" position: النسبي ؛ "> في ,

إذا كانت هذه السرعة مساوية للسرعة التي كانت لديك قبل أن تسحب الألواح في المجال المغناطيسي ، فإن الأمر يتعلق بكيفية التحكم في قوة الجذب. ملحوظة: إذا لم يكن هناك جر ، فسيتم إيقاف اللوحة ببساطة عن طريق تأثير الفرامل المغناطيسية. لذلك عليك أن تسحب وفقًا لذلك إذا كنت تريد الحصول على سرعة ثابتة.