चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं क्या हैं। एक चुंबकीय क्षेत्र

बिना किसी संशय के, बल की रेखाएं चुंबकीय क्षेत्रअब सभी के लिए जाना जाता है। कम से कम, स्कूल में भी, भौतिक विज्ञान के पाठों में उनकी अभिव्यक्ति का प्रदर्शन किया जाता है। याद रखें कि कैसे शिक्षक ने कागज की एक शीट के नीचे एक स्थायी चुंबक (या दो भी, उनके ध्रुवों के अभिविन्यास को मिलाकर) रखा, और उसके ऊपर उसने श्रम प्रशिक्षण कक्ष में ली गई धातु का बुरादा डाला? यह बिल्कुल स्पष्ट है कि धातु को शीट पर रखना था, लेकिन कुछ अजीब देखा गया था - रेखाएं स्पष्ट रूप से ट्रेस की गई थीं जिसके साथ भूरे रंग की रेखाएं थीं। सूचना - समान रूप से नहीं, बल्कि धारियों में। ये चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं हैं। या यों कहें, उनकी अभिव्यक्ति। फिर क्या हुआ और इसे कैसे समझाया जा सकता है?

चलो दूर से शुरू करते हैं। भौतिक दुनिया में हमारे साथ, दृश्यमान सहअस्तित्व विशेष प्रकारपदार्थ - चुंबकीय क्षेत्र। यह चलती के बीच बातचीत प्रदान करता है प्राथमिक कणया बड़े पिंड जिनमें विद्युत आवेश या प्राकृतिक विद्युत होती है और न केवल एक-दूसरे से जुड़े होते हैं, बल्कि अक्सर स्वयं उत्पन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, एक तार ले जाने वाला बिजली, अपने चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। इसका विलोम भी सत्य है: एक बंद संवाहक परिपथ पर बारी-बारी से चुंबकीय क्षेत्र की क्रिया इसमें आवेश वाहकों की गति उत्पन्न करती है। बाद की संपत्ति का उपयोग जनरेटर में किया जाता है जो सभी उपभोक्ताओं को विद्युत ऊर्जा की आपूर्ति करता है। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का एक उल्लेखनीय उदाहरण प्रकाश है।

कंडक्टर के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाएं घूमती हैं या, जो भी सच है, चुंबकीय प्रेरण के एक निर्देशित वेक्टर द्वारा विशेषता है। रोटेशन की दिशा गिलेट नियम द्वारा निर्धारित की जाती है। संकेतित रेखाएं एक परंपरा हैं, क्योंकि क्षेत्र सभी दिशाओं में समान रूप से फैला हुआ है। बात यह है कि इसे अनंत संख्या में रेखाओं के रूप में दर्शाया जा सकता है, जिनमें से कुछ में अधिक स्पष्ट तनाव होता है। यही कारण है कि कुछ "रेखाओं" का स्पष्ट रूप से और चूरा में पता लगाया जाता है। दिलचस्प बात यह है कि चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाएं कभी बाधित नहीं होती हैं, इसलिए स्पष्ट रूप से यह कहना असंभव है कि शुरुआत कहां है और अंत कहां है।

एक स्थायी चुंबक (या समान विद्युत चुंबक) के मामले में, हमेशा दो ध्रुव प्राप्त होते हैं पारंपरिक नामउत्तर और दक्षिण। इस मामले में उल्लिखित रेखाएं दोनों ध्रुवों को जोड़ने वाले छल्ले और अंडाकार हैं। कभी-कभी इसका वर्णन एकाधिकार के परस्पर क्रिया के संदर्भ में किया जाता है, लेकिन फिर एक विरोधाभास उत्पन्न होता है, जिसके अनुसार एकाधिकार को अलग नहीं किया जा सकता है। यही है, चुंबक को विभाजित करने के किसी भी प्रयास से कई द्विध्रुवी भागों की उपस्थिति होगी।

बल की रेखाओं के गुण बहुत रुचिकर हैं। हम पहले ही निरंतरता के बारे में बात कर चुके हैं, लेकिन एक कंडक्टर में विद्युत प्रवाह बनाने की क्षमता व्यावहारिक रुचि की है। इसका अर्थ इस प्रकार है: यदि कंडक्टर सर्किट को लाइनों द्वारा पार किया जाता है (या कंडक्टर स्वयं चुंबकीय क्षेत्र में घूम रहा है), तो सामग्री के परमाणुओं की बाहरी कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों को अतिरिक्त ऊर्जा प्रदान की जाती है, जिससे उन्हें अनुमति मिलती है स्वतंत्र निर्देशित आंदोलन शुरू करने के लिए। यह कहा जा सकता है कि चुंबकीय क्षेत्र से आवेशित कणों को "नॉक आउट" करने लगता है क्रिस्टल लैटिस. इस घटना का नाम दिया गया है इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शनऔर वर्तमान में प्राथमिक प्राप्त करने का मुख्य तरीका है विद्युतीय ऊर्जा. यह 1831 में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी माइकल फैराडे द्वारा प्रयोगात्मक रूप से खोजा गया था।

चुंबकीय क्षेत्रों का अध्ययन 1269 में शुरू हुआ, जब पी. पेरेग्रीन ने स्टील की सुइयों के साथ एक गोलाकार चुंबक की बातचीत की खोज की। लगभग 300 साल बाद, W. G. Colchester ने सुझाव दिया कि वह स्वयं दो ध्रुवों वाला एक विशाल चुंबक था। आगे चुंबकीय घटनालोरेंत्ज़, मैक्सवेल, एम्पीयर, आइंस्टीन आदि जैसे प्रसिद्ध वैज्ञानिकों द्वारा अध्ययन किया गया।

> चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं

कैसे निर्धारित करें चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं: चुंबकीय ध्रुवों को निर्धारित करने के लिए एक कंपास का उपयोग करके चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की ताकत और दिशा का आरेख, ड्राइंग।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएंचुंबकीय क्षेत्र की ताकत और दिशा को नेत्रहीन रूप से प्रदर्शित करने के लिए उपयोगी है।

सीखने का कार्य

• चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं के घनत्व के साथ चुंबकीय क्षेत्र की ताकत को सहसंबंधित करें।

प्रमुख बिंदु

• चुंबकीय क्षेत्र की दिशा किसी भी निर्दिष्ट बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र की रेखाओं को छूने वाली कंपास सुइयों को प्रदर्शित करती है।
• बी-फील्ड की ताकत लाइनों के बीच की दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होती है। यह प्रति इकाई क्षेत्र में रेखाओं की संख्या के समानुपाती भी होता है। एक रेखा कभी दूसरी को पार नहीं करती।
• अंतरिक्ष में हर बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र अद्वितीय है।
• लाइनें बाधित नहीं होती हैं और बंद लूप बनाती हैं।
• रेखाएँ उत्तर से दक्षिणी ध्रुव तक फैली हुई हैं।

मामले

• चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं चुंबकीय क्षेत्र के परिमाण और दिशा का एक ग्राफिक प्रतिनिधित्व हैं।
• बी-फील्ड चुंबकीय क्षेत्र का पर्याय है।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं

कहा जाता है कि एक बच्चे के रूप में, अल्बर्ट आइंस्टीन को कंपास को देखना पसंद था, यह सोचकर कि सीधे शारीरिक संपर्क के बिना सुई कैसे बल महसूस करती है। गहरी सोच और गंभीर रुचि ने इस तथ्य को जन्म दिया कि बच्चा बड़ा हुआ और सापेक्षता के अपने क्रांतिकारी सिद्धांत का निर्माण किया।

चूंकि चुंबकीय बल दूरियों को प्रभावित करते हैं, इसलिए हम इन बलों का प्रतिनिधित्व करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र की गणना करते हैं। चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और दिशा की कल्पना करने के लिए रेखा ग्राफिक्स उपयोगी होते हैं। रेखाओं का बढ़ाव कम्पास सुई के उत्तर अभिविन्यास को इंगित करता है। चुंबकीय को बी-फील्ड कहा जाता है।

(ए) - यदि एक बार चुंबक के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र की तुलना करने के लिए एक छोटे कंपास का उपयोग किया जाता है, तो यह दिखाएगा सही दिशाउत्तरी ध्रुव से दक्षिण की ओर। (b) - तीर जोड़ने से बनता है निरंतर लाइनेंचुंबकीय क्षेत्र। शक्ति रेखाओं की निकटता के समानुपाती होती है। (सी) - यदि आप चुंबक के अंदर की जांच कर सकते हैं, तो रेखाएं बंद लूप के रूप में प्रदर्शित होंगी

किसी वस्तु के चुंबकीय क्षेत्र का मिलान करने में कुछ भी मुश्किल नहीं है। सबसे पहले, कई स्थानों पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और दिशा की गणना करें। इन बिंदुओं को स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में इंगित करने वाले वैक्टर के साथ चिह्नित करें, इसकी ताकत के आनुपातिक परिमाण के साथ। आप तीरों को जोड़ सकते हैं और चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ बना सकते हैं। किसी भी बिंदु पर दिशा निकटतम क्षेत्र रेखाओं की दिशा के समानांतर होगी, और स्थानीय घनत्व ताकत के समानुपाती हो सकता है।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं स्थलाकृतिक मानचित्रों पर समोच्च रेखाओं की तरह होती हैं क्योंकि वे कुछ निरंतर दिखाती हैं। चुंबकत्व के कई नियमों को सरल शब्दों में तैयार किया जा सकता है, जैसे सतह के माध्यम से क्षेत्र रेखाओं की संख्या।

चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं की दिशा, एक छड़ चुंबक के ऊपर रखे कागज पर लोहे के बुरादे के संरेखण द्वारा दर्शायी जाती है

विभिन्न घटनाएं लाइनों के प्रदर्शन को प्रभावित करती हैं। उदाहरण के लिए, चुंबकीय क्षेत्र रेखा पर लोहे का बुरादा चुंबकीय रेखाओं के अनुरूप रेखाएँ बनाता है। वे औरोरा में भी नेत्रहीन प्रदर्शित होते हैं।

फ़ील्ड में भेजा गया एक छोटा कंपास फ़ील्ड लाइन के समानांतर संरेखित होता है, जिसमें उत्तरी ध्रुव B की ओर इशारा करता है।

फ़ील्ड दिखाने के लिए लघु कंपास का उपयोग किया जा सकता है। (ए) - सर्कुलर करंट सर्किट का चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय जैसा दिखता है। (b) - एक लंबा और सीधा तार चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ एक क्षेत्र बनाता है जिससे वृत्ताकार लूप बनते हैं। (सी) - जब तार कागज के तल में होता है, तो क्षेत्र कागज के लंबवत दिखाई देता है। ध्यान दें कि अंदर और बाहर इंगित करने वाले बॉक्स के लिए कौन से प्रतीकों का उपयोग किया जाता है

चुंबकीय क्षेत्रों के विस्तृत अध्ययन ने कई महत्वपूर्ण नियमों को प्राप्त करने में मदद की:

• चुंबकीय क्षेत्र की दिशा अंतरिक्ष में किसी भी बिंदु पर क्षेत्र रेखा को स्पर्श करती है।
• क्षेत्र की ताकत रेखा की निकटता के समानुपाती होती है। यह प्रति इकाई क्षेत्र में रेखाओं की संख्या के समानुपाती भी होता है।
• चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएं कभी नहीं टकराती हैं, जिसका अर्थ है कि अंतरिक्ष में किसी भी बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र अद्वितीय होगा।
• रेखाएँ निरंतर बनी रहती हैं और उत्तर से दक्षिणी ध्रुव तक चलती हैं।

अंतिम नियम इस तथ्य पर आधारित है कि ध्रुवों को अलग नहीं किया जा सकता है। और यह लाइनों से अलग है बिजली क्षेत्र, जिसमें अंत और शुरुआत सकारात्मक और नकारात्मक आरोपों द्वारा चिह्नित की जाती है।

एक चुंबकीय क्षेत्र। फेरोप्रोब नियंत्रण के मूल सिद्धांत

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

चित्र 34 - चुम्बक के ध्रुवों के निकट चुंबकीय सुई का उन्मुखीकरण

आमतौर पर चुंबक (दक्षिण) के ध्रुवों में से एक को अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है एस, दूसरा - (उत्तरी) - पत्र एन. चित्र 34 चुंबकीय सुई की दो स्थितियों को दर्शाता है। प्रत्येक स्थिति में, तीर और चुंबक के विपरीत ध्रुव आकर्षित होते हैं। इसलिए, जैसे ही हम इसे स्थिति से स्थानांतरित करते हैं, कम्पास सुई की दिशा बदल जाती है 1 स्थिति में 2 . चुम्बक के प्रति आकर्षण और तीर के मुड़ने का कारण चुम्बकीय क्षेत्र है। तीर को ऊपर और दाईं ओर घुमाने से पता चलता है कि चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में है विभिन्न बिंदुअंतरिक्ष अपरिवर्तित नहीं रहता है।

चित्र 35 मोटे कागज की एक शीट पर छिड़के गए चुंबकीय पाउडर के साथ प्रयोग के परिणाम को दर्शाता है, जो चुंबक के ध्रुवों के ऊपर स्थित होता है। यह देखा जा सकता है कि पाउडर के कण रेखाएँ बनाते हैं।

चुंबकीय क्षेत्र में प्रवेश करने वाले पाउडर कणों को चुम्बकित किया जाता है। प्रत्येक कण में एक उत्तरी और दक्षिणी ध्रुव होता है। आस-पास के पाउडर कण न केवल चुंबक के क्षेत्र में घूमते हैं, बल्कि एक-दूसरे से चिपके रहते हैं, जो लाइनों में होते हैं। इन रेखाओं को चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ कहते हैं।

चित्र 35 चुंबक के ध्रुवों के ऊपर स्थित कागज़ की एक शीट पर चुंबकीय पाउडर कणों की व्यवस्था

ऐसी रेखा के पास चुंबकीय सुई रखकर आप देख सकते हैं कि तीर स्पर्शरेखा पर स्थित है। संख्या में 1 , 2 , 3 चित्र 35 संबंधित बिंदुओं पर चुंबकीय सुई के उन्मुखीकरण को दर्शाता है। ध्रुवों के पास, चुंबकीय पाउडर का घनत्व शीट पर अन्य बिंदुओं की तुलना में अधिक होता है। इसका अर्थ है कि वहां चुंबकीय क्षेत्र के परिमाण का अधिकतम मान होता है। इस प्रकार, प्रत्येक बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय क्षेत्र और उसकी दिशा को दर्शाने वाली मात्रा के मूल्य से निर्धारित होता है। ऐसी मात्राओं को सदिश कहा जाता है।

आइए स्टील के हिस्से को चुंबक के ध्रुवों के बीच रखें (चित्र 36)। भाग में क्षेत्र रेखाओं की दिशा तीरों द्वारा दर्शायी जाती है। चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं भी भाग में दिखाई देंगी, केवल हवा की तुलना में उनमें से बहुत अधिक होंगी।

चित्र 36 एक साधारण आकार के साथ एक भाग को चुम्बकित करना

तथ्य यह है कि स्टील के हिस्से में लोहा होता है, जिसमें माइक्रोमैग्नेट होते हैं, जिन्हें डोमेन कहा जाता है। विस्तार के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र का आवेदन इस तथ्य की ओर जाता है कि वे खुद को इस क्षेत्र की दिशा में उन्मुख करना शुरू कर देते हैं और इसे कई बार बढ़ाते हैं। यह देखा जा सकता है कि भाग में बल रेखाएँ एक दूसरे के समानांतर हैं, जबकि चुंबकीय क्षेत्र स्थिर है। एक चुंबकीय क्षेत्र, जिसमें समान घनत्व के साथ खींची गई सीधी समानांतर बल रेखाओं की विशेषता होती है, सजातीय कहलाती है।

10.2 चुंबकीय मात्रा

चुंबकीय क्षेत्र को चिह्नित करने वाली सबसे महत्वपूर्ण भौतिक मात्रा चुंबकीय प्रेरण वेक्टर है, जिसे आमतौर पर दर्शाया जाता है में। प्रत्येक भौतिक मात्रा के लिए, इसके आयाम को इंगित करने की प्रथा है। तो, वर्तमान ताकत की इकाई एम्पीयर (ए) है, चुंबकीय प्रेरण की इकाई टेस्ला (टीएल) है। चुंबकीय भागों में चुंबकीय प्रेरण आमतौर पर 0.1 से 2.0 T की सीमा में होता है।

एक समान चुंबकीय क्षेत्र में रखी गई चुंबकीय सुई घूमेगी। अपनी धुरी के चारों ओर घूमने वाले बलों का क्षण चुंबकीय प्रेरण के समानुपाती होता है। चुंबकीय प्रेरण भी सामग्री के चुंबकीयकरण की डिग्री की विशेषता है। चित्र 34, 35 में दिखाई गई बल की रेखाएं हवा और सामग्री (विवरण) में चुंबकीय प्रेरण में परिवर्तन को दर्शाती हैं।

चुंबकीय प्रेरण अंतरिक्ष में हर बिंदु पर चुंबकीय क्षेत्र को निर्धारित करता है। किसी सतह पर चुंबकीय क्षेत्र को चिह्नित करने के लिए (उदाहरण के लिए, समतल में अनुप्रस्थ काटविवरण), दूसरे का उपयोग किया जाता है भौतिक मात्रा, जिसे चुंबकीय प्रवाह कहा जाता है और इसे निरूपित किया जाता है Φ.

मान लीजिए कि एक समान रूप से चुम्बकित भाग (चित्र 36) को चुंबकीय प्रेरण के मान द्वारा अभिलक्षित किया जाता है में, भाग का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र बराबर है एस, तो चुंबकीय प्रवाह सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

इकाई चुंबकीय प्रवाह- वेबर (डब्ल्यूबी)।

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

आइए हम एक लंबी बेलनाकार लोहे की छड़ को एकसमान चुंबकीय क्षेत्र में रखें। मान लें कि छड़ की सममिति अक्ष बल रेखाओं की दिशा से मेल खाती है। तब छड़ लगभग हर जगह समान रूप से चुम्बकित हो जाएगी। छड़ में चुंबकीय प्रेरण हवा की तुलना में बहुत अधिक होगा। सामग्री में चुंबकीय प्रेरण का अनुपात बी एमहवा में चुंबकीय प्रेरण के लिए मेंचुंबकीय पारगम्यता कहा जाता है:

μ=बी एम / बी में। (10.2)

चुंबकीय 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 बनाता है। इसलिए, एक सहायक मात्रा पेश की गई, जो इस पर निर्भर नहीं करती है चुंबकीय गुणसामग्री। इसे चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर कहा जाता है और इसे निरूपित किया जाता है एच। चुंबकीय क्षेत्र की ताकत की इकाई एम्पीयर/मीटर (ए/एम) है। भागों के गैर-विनाशकारी चुंबकीय परीक्षण के दौरान, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत 100 से 100,000 ए / एम तक भिन्न होती है।

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

в =μ 0 एच, (10.3)

कहाँ पे μ 0 = 4π 10 -7 हेनरी/मीटर - चुंबकीय स्थिरांक।

सामग्री में चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और चुंबकीय प्रेरण संबंध से संबंधित हैं:

बी=μμ 0 एच (10.4)

चुंबकीय क्षेत्र की ताकत एच - वेक्टर। फ्लक्सगेट परीक्षण में, इस वेक्टर के घटकों को भाग की सतह पर निर्धारित करना आवश्यक है। इन घटकों को चित्र 37 का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। यहां भाग की सतह को एक विमान के रूप में लिया जाता है xy, एक्सिस जेडइस विमान के लंबवत।

सदिश के शीर्ष से चित्र 1.4 एच विमान के लंबवत गिरा एक्स, वाई. निर्देशांक की उत्पत्ति से लंबवत और विमान के चौराहे के बिंदु तक एक वेक्टर खींचा जाता है एच  जिसे वेक्टर के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का स्पर्शरेखा घटक कहा जाता है एच . सदिश के शीर्ष से लंबों को गिराना हू अक्ष पर एक्सऔर आप, अनुमानों को परिभाषित करें एच एक्सऔर ज तुमवेक्टर एच। प्रक्षेपण एच प्रति धुरा जेडचुंबकीय क्षेत्र की ताकत का सामान्य घटक कहा जाता है एच नहीं . चुंबकीय परीक्षण में, चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के स्पर्शरेखा और सामान्य घटकों को अक्सर मापा जाता है।

चित्र 37 चुंबकीय क्षेत्र का वेक्टर और भाग की सतह पर उसका प्रक्षेपण

10.3 चुंबकीयकरण वक्र और हिस्टैरिसीस लूप

आइए हम बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में क्रमिक वृद्धि के साथ एक प्रारंभिक विचुंबकीय लौहचुंबकीय 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 बढ़ना शुरू हो जाता है, अधिकतम मूल्य तक पहुंच जाता है। चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के उच्च मूल्यों पर, ढलान कम हो जाती है ताकि बढ़ते क्षेत्र के साथ चुंबकीय प्रेरण में परिवर्तन महत्वहीन हो जाए - चुंबकीय संतृप्ति होती है, जो मूल्य की विशेषता है बी सो. चित्र 39 चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर चुंबकीय पारगम्यता की निर्भरता को दर्शाता है। यह निर्भरता दो मूल्यों की विशेषता है: प्रारंभिक μ n और अधिकतम μ मीटर चुंबकीय पारगम्यता। मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के क्षेत्र में, बढ़ते क्षेत्र के साथ पारगम्यता कम हो जाती है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में और वृद्धि के साथ, नमूने का चुंबकीयकरण व्यावहारिक रूप से नहीं बदलता है, और चुंबकीय प्रेरण केवल बाहरी क्षेत्र के कारण बढ़ता है .

चित्र 38 प्रारंभिक चुंबकत्व वक्र

चित्र 39 चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर पारगम्यता की निर्भरता

चुंबकीय संतृप्ति प्रेरण बी सोमुख्य रूप से निर्भर करता है रासायनिक संरचनासामग्री 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 यांत्रिक प्रसंस्करण पर भी निर्भर करती है।

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

बल के परिमाण के अनुसार, चुंबकीय सामग्री को नरम चुंबकीय (H c .) में विभाजित किया जाता है< 5 000 А/м) и магнитотвердые (H c >5 000 ए / एम)।

नरम चुंबकीय सामग्री के लिए, संतृप्ति प्राप्त करने के लिए अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्रों की आवश्यकता होती है। कठोर चुंबकीय सामग्री को चुम्बकित करना और पुन: चुम्बकित करना कठिन होता है।

अधिकांश संरचनात्मक स्टील्स नरम चुंबकीय सामग्री हैं। के लिये विद्युत इस्पातऔर विशेष मिश्र, संरचनात्मक स्टील्स के लिए बलपूर्वक बल 1-100 ए / एम है - 5,000 ए / एम से अधिक नहीं। के साथ संलग्न उपकरणों में स्थायी चुम्बककठोर चुंबकीय सामग्री का उपयोग किया जाता है।

मैग्नेटाइजेशन रिवर्सल के दौरान, सामग्री को फिर से संतृप्त किया जाता है, लेकिन इंडक्शन वैल्यू का एक अलग संकेत होता है (- बी सो) चुंबकीय क्षेत्र की नकारात्मक शक्ति के अनुरूप। सकारात्मक मूल्यों की ओर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में बाद में वृद्धि के साथ, एक अन्य वक्र के साथ प्रेरण बदल जाएगा, जिसे लूप की आरोही शाखा कहा जाता है। दोनों शाखाएँ: अवरोही और आरोही, एक बंद वक्र बनाती हैं, जिसे सीमित चुंबकीय हिस्टैरिसीस लूप कहा जाता है। सीमा लूप में एक सममित आकार होता है और चुंबकीय प्रेरण के अधिकतम मूल्य के बराबर होता है बी सो. छोटी सीमाओं के भीतर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत में एक सममित परिवर्तन के साथ, एक नए लूप के साथ प्रेरण बदल जाएगा। यह लूप पूरी तरह से लिमिट लूप के अंदर स्थित होता है और इसे सममित आंशिक लूप (चित्र 40) कहा जाता है।

सीमित चुंबकीय हिस्टैरिसीस लूप के पैरामीटर फ्लक्सगेट नियंत्रण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। अवशिष्ट प्रेरण और जबरदस्ती बल के उच्च मूल्यों पर, भाग की सामग्री को संतृप्ति के लिए पूर्व-चुंबकीय करके, इसके बाद क्षेत्र स्रोत को बंद करके नियंत्रण करना संभव है। दोषों का पता लगाने के लिए भाग का चुंबकीयकरण पर्याप्त होगा।

इसी समय, हिस्टैरिसीस की घटना चुंबकीय स्थिति को नियंत्रित करने की आवश्यकता की ओर ले जाती है। विमुद्रीकरण के अभाव में, भाग की सामग्री प्रेरण के अनुरूप स्थिति में हो सकती है - बी आर।फिर, सकारात्मक ध्रुवता के चुंबकीय क्षेत्र को चालू करके, उदाहरण के लिए, के बराबर कोर्ट, आप भाग को विचुंबकीय भी कर सकते हैं, हालाँकि हमें इसे चुम्बकित करना है।

महत्त्वचुंबकीय पारगम्यता भी है। अधिक μ , भाग को चुम्बकित करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति का आवश्यक मान जितना कम होगा। इसीलिए तकनीकी निर्देशचुंबकीयकरण उपकरण परीक्षण वस्तु के चुंबकीय मापदंडों के अनुरूप होना चाहिए।

10.4 दोषों का चुंबकीय आवारा क्षेत्र

दोषपूर्ण भाग के चुंबकीय क्षेत्र की अपनी विशेषताएं होती हैं। एक संकीर्ण अंतराल के साथ एक चुंबकीय स्टील की अंगूठी (भाग) लें। इस अंतर को आंशिक दोष माना जा सकता है। यदि आप अंगूठी को चुंबकीय पाउडर से भरे कागज की शीट से ढकते हैं, तो आप चित्र 35 में दिखाए गए चित्र के समान चित्र देख सकते हैं। कागज की शीट रिंग के बाहर स्थित होती है, और इस बीच पाउडर के कण कुछ रेखाओं के साथ पंक्तिबद्ध होते हैं। इस प्रकार, चुंबकीय क्षेत्र के बल की रेखाएं आंशिक रूप से दोष के चारों ओर बहने वाले भाग के बाहर से गुजरती हैं। चुंबकीय क्षेत्र के इस भाग को दोष आवारा क्षेत्र कहा जाता है।

चित्र 41 चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के लंबवत स्थित भाग में एक लंबी दरार और दोष के निकट क्षेत्र रेखाओं का एक पैटर्न दिखाता है।

चित्र 41 बल रेखाओं द्वारा एक सतह दरार के चारों ओर प्रवाहित करें

यह देखा जा सकता है कि चुंबकीय क्षेत्र की रेखाएँ भाग के अंदर और बाहर दरार के चारों ओर प्रवाहित होती हैं। एक उपसतह दोष द्वारा एक आवारा चुंबकीय क्षेत्र के गठन को चित्र 42 का उपयोग करके समझाया जा सकता है, जो एक चुंबकीय भाग के एक भाग को दर्शाता है। बल की चुंबकीय प्रेरण रेखाएं क्रॉस सेक्शन के तीन खंडों में से एक को संदर्भित करती हैं: दोष के ऊपर, दोष क्षेत्र में और दोष के तहत। चुंबकीय प्रेरण और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र का उत्पाद चुंबकीय प्रवाह को निर्धारित करता है। इन क्षेत्रों में कुल चुंबकीय प्रवाह के घटकों को नामित किया गया है 1 ,..,चुंबकीय प्रवाह का हिस्सा एफ 2, अनुभाग के ऊपर और नीचे प्रवाहित होगा एस 2. इसलिए, क्रॉस सेक्शन में चुंबकीय प्रवाह एस 1और S3दोष रहित भाग से बड़ा होगा। चुंबकीय प्रेरण के बारे में भी यही कहा जा सकता है। बल की चुंबकीय प्रेरण रेखाओं की एक अन्य महत्वपूर्ण विशेषता दोष के ऊपर और नीचे उनकी वक्रता है। नतीजतन, बल की कुछ रेखाएं भाग से निकलती हैं, जिससे दोष का चुंबकीय आवारा क्षेत्र बन जाता है।

3 .

चित्र 42 एक उपसतह दोष का आवारा क्षेत्र

आवारा चुंबकीय क्षेत्र को उस भाग से निकलने वाले चुंबकीय प्रवाह द्वारा निर्धारित किया जा सकता है, जिसे आवारा प्रवाह कहा जाता है। रिसाव चुंबकीय प्रवाह जितना अधिक होगा, चुंबकीय प्रवाह उतना ही अधिक होगा 2अनुभाग में एस 2. संकर अनुभागीय क्षेत्र एस 2कोण . की कोज्या के समानुपाती , चित्र 42 में दिखाया गया है। = 90 ° पर यह क्षेत्र शून्य के बराबर है, . पर =0° यह सबसे ज्यादा मायने रखता है।

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

दोषपूर्ण भाग के खंड पर चुंबकीय प्रवाह का वितरण एक बाधा वाले चैनल में जल प्रवाह के वितरण के समान है। पूरी तरह से डूबे हुए अवरोध के क्षेत्र में लहर की ऊंचाई जितनी अधिक होगी, अवरोध का शिखर पानी की सतह के उतना ही करीब होगा। इसी तरह, भाग के उपसतह दोष का पता लगाना आसान होता है, इसकी घटना की गहराई जितनी कम होती है।

10.5 दोष का पता लगाना

दोषों का पता लगाने के लिए, एक उपकरण की आवश्यकता होती है जो किसी को दोष आवारा क्षेत्र की विशेषताओं को निर्धारित करने की अनुमति देता है। यह चुंबकीय क्षेत्र घटकों से निर्धारित किया जा सकता है एच एक्स, एच वाई, एच जेड।

हालांकि, भटके हुए क्षेत्र न केवल एक दोष के कारण हो सकते हैं, बल्कि अन्य कारकों के कारण भी हो सकते हैं: धातु की संरचनात्मक असमानता, क्रॉस सेक्शन में तेज बदलाव (विस्तार से) जटिल आकार), मशीनिंग, प्रभाव, सतह खुरदरापन, आदि। इसलिए, एक भी प्रक्षेपण की निर्भरता का विश्लेषण (उदाहरण के लिए, हर्ट्ज) स्थानिक समन्वय से ( एक्सया आप) मुश्किल काम हो सकता है।

दोष के निकट आवारा चुंबकीय क्षेत्र पर विचार करें (चित्र 43)। यहाँ दिखाया गया है चिकनी किनारों के साथ एक आदर्श रूप से लंबी दरार। यह अक्ष के अनुदिश लम्बा है आप, जो चित्र में हमारी ओर निर्देशित है। संख्या 1, 2, 3, 4 दिखाती है कि बाईं ओर से दरार के पास आने पर चुंबकीय क्षेत्र शक्ति वेक्टर का परिमाण और दिशा कैसे बदल जाती है।

चित्र 43 एक दोष के निकट आवारा चुंबकीय क्षेत्र

चुंबकीय क्षेत्र को भाग की सतह से कुछ दूरी पर मापा जाता है। जिस प्रक्षेप पथ के साथ माप लिया जाता है उसे एक बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया जाता है। दरार के दाईं ओर वैक्टर के परिमाण और दिशाओं का निर्माण इसी तरह से किया जा सकता है (या आकृति की समरूपता का उपयोग करें)। आवारा क्षेत्र की तस्वीर के दाईं ओर, वेक्टर की स्थानिक स्थिति का एक उदाहरण एच और इसके दो घटक एच एक्स और हर्ट्ज . प्रोजेक्शन निर्भरता भूखंड एच एक्सऔर हर्ट्जनिर्देशांक से आवारा क्षेत्र एक्सनीचे दिखाया गया है।

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

आइए चित्र 41 में दिखाए गए एक के समान एक साधारण भाग (चित्र 44) पर आवारा क्षेत्रों के गठन की एक सरलीकृत तस्वीर पर विचार करें, और प्रक्षेपण निर्भरता के रेखांकन पर विचार करें। एच जेड, एच एक्सनिर्देशांक से एक्स(दोष अक्ष के साथ लम्बा है आप).

निर्भरता ग्राफ एच एक्सऔर हर्ट्जसे एक्सएक दोष का पता लगाना बहुत मुश्किल है, क्योंकि एक्स्ट्रेमा के मूल्य एच एक्सऔर हर्ट्जएक दोष से अधिक और अधिक विषमताओं की तुलना की जा सकती है।

रास्ता तब निकला जब पता चला कि इलाके में खराबी है अधिकतम गतिकुछ निर्देशांक के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का परिवर्तन (स्थिरता) अन्य मैक्सिमा से अधिक है।

चित्र 44 से पता चलता है कि ग्राफ का अधिकतम ढलान एच जेड (एक्स)बिंदुओं के बीच एक्स 1और x2(अर्थात दोष क्षेत्र में) अन्य स्थानों की तुलना में बहुत बड़ा है।

इस प्रकार, डिवाइस को क्षेत्र की ताकत के प्रक्षेपण को नहीं, बल्कि इसके परिवर्तन की "दर" को मापना चाहिए, अर्थात। भाग की सतह के ऊपर दो आसन्न बिंदुओं पर इन बिंदुओं के बीच की दूरी के प्रक्षेपण अंतर का अनुपात:

(10.5)

कहाँ पे एच जेड (एक्स 1), एच जेड (एक्स 2)- वेक्टर प्रक्षेपण मूल्य एच प्रति धुरा जेडबिंदुओं पर एक्स 1, एक्स 2(बाईं ओर और दोष के दायीं ओर), जीजेड (एक्स)आमतौर पर चुंबकीय क्षेत्र के ढाल के रूप में जाना जाता है।

लत जीजेड (एक्स)चित्र 44 में दिखाया गया है। दूरी डीएक्स \u003d एक्स 2 - एक्स 1उन बिंदुओं के बीच जिन पर वेक्टर अनुमानों को मापा जाता है एच प्रति धुरा जेड,दोष आवारा क्षेत्र के आयामों को ध्यान में रखते हुए चुना जाता है।

जैसा कि चित्र 44 से मिलता है, और यह अभ्यास के साथ अच्छे समझौते में है, दोष पर ढाल का मूल्य भाग धातु की असमानताओं पर इसके मूल्य से काफी अधिक है। यह वही है जो ढाल द्वारा थ्रेशोल्ड मान को पार करके एक दोष को मज़बूती से दर्ज करना संभव बनाता है (चित्र 44)।

आवश्यक थ्रेशोल्ड मान चुनकर, नियंत्रण त्रुटियों को न्यूनतम मानों तक कम करना संभव है।

चित्र 44 धातु भाग के दोष और विषमताओं के चुंबकीय क्षेत्र की बल रेखाएँ।

10.6 फेरोप्रोब विधि

फ्लक्सगेट विधि एक फ्लक्सगेट डिवाइस के साथ एक चुंबकीय उत्पाद में एक दोष द्वारा बनाई गई आवारा चुंबकीय क्षेत्र शक्ति ढाल के माप पर आधारित है और माप परिणाम की थ्रेसहोल्ड के साथ तुलना करती है।

नियंत्रित भाग के बाहर, एक निश्चित चुंबकीय क्षेत्र होता है जो इसे चुम्बकित करने के लिए बनाया जाता है। एक दोष डिटेक्टर का उपयोग - ग्रेडियोमीटर अंतरिक्ष में धीरे-धीरे बदलते चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के एक बड़े घटक की पृष्ठभूमि के खिलाफ एक दोष के कारण संकेत का चयन सुनिश्चित करता है।

एक फ्लक्सगेट दोष डिटेक्टर एक ट्रांसड्यूसर का उपयोग करता है जो भाग की सतह पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के सामान्य घटक के ढाल घटक का जवाब देता है। दोष डिटेक्टर ट्रांसड्यूसर में एक विशेष नरम चुंबकीय मिश्र धातु से बने दो समानांतर छड़ होते हैं। निरीक्षण के दौरान, छड़ें भाग की सतह के लंबवत होती हैं, अर्थात। चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के सामान्य घटक के समानांतर हैं। छड़ में समान वाइंडिंग होती है जिसके माध्यम से एक प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है। ये वाइंडिंग श्रृंखला में जुड़े हुए हैं। प्रत्यावर्ती धारा छड़ों में चुंबकीय क्षेत्र की शक्ति के परिवर्तनशील घटक बनाती है। ये घटक परिमाण और दिशा में मेल खाते हैं। इसके अलावा, प्रत्येक छड़ के स्थान पर भाग के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का एक निरंतर घटक होता है। मूल्य x, जो सूत्र (10.5) में शामिल है, छड़ की कुल्हाड़ियों के बीच की दूरी के बराबर है और इसे कनवर्टर का आधार कहा जाता है। कनवर्टर का आउटपुट वोल्टेज वाइंडिंग पर वैकल्पिक वोल्टेज के बीच के अंतर से निर्धारित होता है।

आइए हम दोष डिटेक्टर ट्रांसड्यूसर को बिना किसी दोष के भाग के खंड पर रखें, जहां बिंदुओं पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का मान होता है एक्स 1; एक्स 2(देखें सूत्र (10.5)) समान हैं। इसका मतलब है कि चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का ढाल शून्य. फिर कनवर्टर की प्रत्येक छड़ पर चुंबकीय क्षेत्र के समान स्थिर और परिवर्तनशील घटक कार्य करेंगे। ये घटक समान रूप से छड़ को फिर से चुम्बकित करेंगे, इसलिए वाइंडिंग पर वोल्टेज एक दूसरे के बराबर हैं। आउटपुट सिग्नल को परिभाषित करने वाला वोल्टेज अंतर शून्य है। इस प्रकार, दोष डिटेक्टर ट्रांसड्यूसर कोई ढाल नहीं होने पर चुंबकीय क्षेत्र का जवाब नहीं देता है।

यदि चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का ढाल शून्य के बराबर नहीं है, तो छड़ें एक ही वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र में होंगी, लेकिन स्थिर घटक अलग होंगे। चुंबकीय प्रेरण के साथ एक राज्य से घुमावदार धारा को बारी-बारी से प्रत्येक छड़ को पुन: चुम्बकित किया जाता है - S . मेंकरने के लिए + S . मेंविद्युत चुम्बकीय प्रेरण के नियम के अनुसार, घुमावदार पर वोल्टेज केवल तभी दिखाई दे सकता है जब चुंबकीय प्रेरण बदल जाए। इसलिए, दोलन की अवधि प्रत्यावर्ती धाराअंतराल में विभाजित किया जा सकता है जब रॉड संतृप्ति में होता है और इसलिए, घुमावदार पर वोल्टेज शून्य होता है, और समय अंतराल में जब कोई संतृप्ति नहीं होती है, जिसका अर्थ है कि वोल्टेज शून्य से अलग है। उस समय की अवधि में जब दोनों छड़ें संतृप्ति के लिए चुम्बकित नहीं होती हैं, वही वोल्टेज वाइंडिंग पर दिखाई देते हैं। इस समय, आउटपुट सिग्नल शून्य है। दोनों छड़ों की एक साथ संतृप्ति के साथ भी ऐसा ही होगा, जब वाइंडिंग पर कोई वोल्टेज नहीं होगा। आउटपुट वोल्टेज तब प्रकट होता है जब एक कोर संतृप्त अवस्था में होता है और दूसरा असंतृप्त अवस्था में होता है।

चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के स्थिर और परिवर्तनशील घटकों की एक साथ कार्रवाई इस तथ्य की ओर ले जाती है कि प्रत्येक कोर एक से अधिक समय के लिए एक संतृप्त अवस्था में है। लंबे समय तकदूसरे की तुलना में। एक लंबी संतृप्ति चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के स्थिर और परिवर्तनशील घटकों के जोड़ से मेल खाती है, एक छोटे से - घटाव के लिए। चुंबकीय प्रेरण के मूल्यों के अनुरूप समय अंतराल के बीच का अंतर + S . मेंऔर - S . में, निरंतर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत पर निर्भर करता है। चुंबकीय प्रेरण के साथ राज्य पर विचार करें + S . मेंदो ट्रांसड्यूसर छड़ पर। बिंदुओं पर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के विभिन्न मूल्य एक्स 1और एक्स 2छड़ के चुंबकीय संतृप्ति के अंतराल की एक अलग अवधि के अनुरूप होगा। चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के इन मूल्यों के बीच जितना अधिक अंतर होता है, उतना ही समय अंतराल भिन्न होता है। उस अवधि के दौरान जब एक छड़ संतृप्त होती है और दूसरी असंतृप्त होती है, कनवर्टर का आउटपुट वोल्टेज होता है। यह वोल्टेज चुंबकीय क्षेत्र की ताकत ढाल पर निर्भर करता है।

चुंबकीय क्षेत्र, यह क्या है? - एक विशेष प्रकार का मामला;
यह कहाँ मौजूद है? - चारों ओर घूमना विद्युत शुल्क(वर्तमान के साथ एक कंडक्टर सहित)
कैसे पता करें? - एक चुंबकीय सुई (या लोहे का बुरादा) का उपयोग करना या किसी धारावाही चालक पर उसकी क्रिया द्वारा।

ओर्स्टेड का अनुभव:

यदि कंडक्टर के माध्यम से बिजली प्रवाहित होने लगे तो चुंबकीय सुई मुड़ जाती है। वर्तमान, क्योंकि एक धारावाही चालक के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है।

करंट के साथ दो कंडक्टरों का इंटरेक्शन:

प्रत्येक धारावाही चालक के चारों ओर उसका अपना चुंबकीय क्षेत्र होता है, जो आसन्न चालक पर कुछ बल के साथ कार्य करता है।

धाराओं की दिशा के आधार पर, कंडक्टर एक दूसरे को आकर्षित या पीछे हटा सकते हैं।

अतीत को याद करो शैक्षणिक वर्ष:

चुंबकीय रेखाएं (या अन्यथा चुंबकीय प्रेरण की रेखाएं)

चुंबकीय क्षेत्र का चित्रण कैसे करें? - चुंबकीय रेखाओं की मदद से;
चुंबकीय रेखाएं, यह क्या है?

ये वे काल्पनिक रेखाएं हैं जिनके साथ चुंबकीय क्षेत्र में चुंबकीय सुइयों को रखा जाता है। चुंबकीय क्षेत्र के किसी भी बिंदु के माध्यम से चुंबकीय रेखाएं खींची जा सकती हैं, उनकी एक दिशा होती है और हमेशा बंद रहती है।

पिछले स्कूल वर्ष के बारे में सोचें:

अमानवीय चुंबकीय क्षेत्र

एक अमानवीय चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताएं: चुंबकीय रेखाएं घुमावदार होती हैं; चुंबकीय रेखाओं का घनत्व भिन्न होता है; चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय सुई पर जिस बल से कार्य करता है वह इस क्षेत्र के विभिन्न बिंदुओं पर परिमाण और दिशा में भिन्न होता है।

एक अमानवीय चुंबकीय क्षेत्र कहाँ मौजूद है?

एक सीधे करंट ले जाने वाले कंडक्टर के आसपास;

बार चुंबक के आसपास;

सोलेनोइड के आसपास (वर्तमान के साथ कॉइल)।

समरूप चुंबकीय क्षेत्र

एक सजातीय चुंबकीय क्षेत्र की विशेषताएं: चुंबकीय रेखाएं समानांतर सीधी रेखाएं होती हैं, चुंबकीय रेखाओं का घनत्व हर जगह समान होता है; जिस बल से चुंबकीय क्षेत्र चुंबकीय सुई पर कार्य करता है वह परिमाण दिशा में इस क्षेत्र के सभी बिंदुओं पर समान होता है।

एकसमान चुंबकीय क्षेत्र कहाँ होता है?
- छड़ चुंबक के अंदर और परिनालिका के अंदर, यदि इसकी लंबाई व्यास से बहुत अधिक है।

दिलचस्प

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

शक्तिशाली चुंबक, कई आधुनिक उत्पादों में उपयोग किया जाता है, हृदय रोगियों में पेसमेकर और प्रत्यारोपित हृदय उपकरणों के प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है। साधारण लोहे या फेराइट चुम्बक, जो आसानी से अपने धूसर धूसर रंग से पहचाने जाते हैं, उनमें बहुत कम ताकत होती है और वे कम चिंता का विषय होते हैं।
हालाँकि, हाल ही में बहुत कुछ हुआ है मजबूत चुंबक- रंग में शानदार चांदी और नियोडिमियम, लोहा और बोरॉन के मिश्र धातु का प्रतिनिधित्व करता है। वे जो चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, वह बहुत मजबूत होता है, यही वजह है कि कंप्यूटर डिस्क, हेडफ़ोन और स्पीकर के साथ-साथ खिलौनों, गहनों और यहां तक ​​कि कपड़ों में भी इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एक बार मुख्य शहर मलोरका की सड़कों पर, फ्रांसीसी सैन्य जहाज "ला रोलैन" दिखाई दिया। उसकी हालत इतनी दयनीय थी कि जहाज बमुश्किल अपने आप ही बर्थ पर पहुंचा।जब बाईस वर्षीय अरागो सहित फ्रांसीसी वैज्ञानिक जहाज पर चढ़े, तो पता चला कि जहाज बिजली गिरने से नष्ट हो गया था। जब आयोग जहाज का निरीक्षण कर रहा था, जले हुए मस्तूलों और अधिरचनाओं को देखते हुए अपना सिर हिलाते हुए, अरागो ने कम्पास की ओर जल्दी किया और देखा कि उसे क्या उम्मीद है: कम्पास की सुइयों ने अलग-अलग दिशाओं में इशारा किया ...

एक साल बाद, अल्जीयर्स के पास दुर्घटनाग्रस्त हुए एक जेनोइस जहाज के अवशेषों के माध्यम से खुदाई करने पर, अरागो ने पाया कि कम्पास सुइयों को विचुंबकित कर दिया गया था। जहाज दक्षिण की ओर चट्टानों की ओर जा रहा था, बिजली से चलने वाले चुंबकीय कम्पास द्वारा धोखा दिया गया।

वी. कार्तसेव। तीन सहस्राब्दी के लिए चुंबक।

चुंबकीय कंपास का आविष्कार चीन में हुआ था।
पहले से ही 4,000 साल पहले, कारवां अपने साथ ले गए थे मिट्टी का बर्तनऔर "तुम्हारे सब महंगे माल से बढ़कर सड़क पर उसकी देखभाल की।" इसमें एक लकड़ी के फ्लोट पर तरल की सतह पर, एक पत्थर रखें जो लोहे से प्यार करता हो। वह मुड़ सकता था और हर समय दक्षिण की दिशा में यात्रियों की ओर इशारा करता था, जो सूर्य की अनुपस्थिति में, उन्हें कुओं तक जाने में मदद करता था।
हमारे युग की शुरुआत में, चीनियों ने लोहे की सुई को चुम्बकित करके कृत्रिम चुम्बक बनाना सीखा।
और केवल एक हजार साल बाद, यूरोपीय लोगों ने चुंबकीय कंपास सुई का उपयोग करना शुरू कर दिया।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र

पृथ्वी एक विशाल स्थायी चुम्बक है।
दक्षिण चुंबकीय ध्रुव, हालांकि, सांसारिक मानकों के अनुसार, उत्तरी भौगोलिक ध्रुव के पास स्थित है, फिर भी वे लगभग 2000 किमी से अलग हैं।
पृथ्वी की सतह पर ऐसे क्षेत्र हैं जहां उथले गहराई पर होने वाले लौह अयस्कों के चुंबकीय क्षेत्र से इसका अपना चुंबकीय क्षेत्र दृढ़ता से विकृत हो जाता है। इन 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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बढ़ी हुई सौर गतिविधि से पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र प्रभावित होता है। हर 11.5 साल में लगभग एक बार, यह इतना बढ़ जाता है कि रेडियो संचार बाधित हो जाता है, लोगों और जानवरों की भलाई बिगड़ जाती है, और कम्पास की सुइयां अगल-बगल से अप्रत्याशित रूप से "नृत्य" करने लगती हैं। ऐसे में उनका कहना है कि चुंबकीय तूफान आ रहा है. यह आमतौर पर कई घंटों से लेकर कई दिनों तक रहता है।

पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र समय-समय पर अपना उन्मुखीकरण बदलता है, जिससे दोनों धर्मनिरपेक्ष उतार-चढ़ाव (स्थायी 5-10 हजार वर्ष) और पूरी तरह से पुनर्रचना, अर्थात्। चुंबकीय ध्रुवों को उलटना (प्रति मिलियन वर्ष में 2-3 बार)। यह तलछटी और ज्वालामुखीय चट्टानों में "जमे हुए" दूर के युगों के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा इंगित किया गया है। भू-चुंबकीय क्षेत्र के व्यवहार को अराजक नहीं कहा जा सकता है, यह एक प्रकार की "अनुसूची" का पालन करता है।

भू-चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और परिमाण पृथ्वी के मूल में होने वाली प्रक्रियाओं द्वारा निर्धारित किया जाता है। आंतरिक ठोस कोर द्वारा निर्धारित विशेषता ध्रुवीयता उलटा समय 3 से 5 हजार वर्ष है, और बाहरी तरल कोर द्वारा निर्धारित लगभग 500 वर्ष है। ये समय भू-चुंबकीय क्षेत्र की देखी गई गतिशीलता की व्याख्या कर सकते हैं। कंप्यूटर मॉडलिंगविभिन्न अंतर्गर्भाशयी प्रक्रियाओं को ध्यान में रखते हुए, इसने लगभग 5 हजार वर्षों में चुंबकीय क्षेत्र के उलट होने की संभावना दिखाई।

मैग्नेट के साथ फोकस

प्रसिद्ध रूसी भ्रमवादी गैमुलेट्स्की द्वारा "आकर्षण का मंदिर, या श्री गैमुलेट्स्की डी कोल का यांत्रिक, ऑप्टिकल और भौतिक कैबिनेट", जो 1842 तक अस्तित्व में था, अन्य बातों के अलावा, इस तथ्य के लिए प्रसिद्ध हो गया कि आगंतुक सीढ़ियों पर चढ़ते हैं। मोमबत्ती और कालीनों के साथ कालीन अभी भी दूर से देख सकते हैं शीर्ष मंचसीढ़ियाँ, प्राकृतिक मानव विकास में बनी एक देवदूत की सोने का पानी चढ़ा हुआ आकृति, जो बिना निलंबित या समर्थन के कार्यालय के दरवाजे के ऊपर एक क्षैतिज स्थिति में मँडराती है। हर कोई यह सुनिश्चित कर सकता है कि आकृति का कोई समर्थन नहीं है। जब आगंतुक मंच में प्रवेश करते थे, तो देवदूत ने अपना हाथ उठाया, सींग को अपने मुंह के पास लाया और अपनी उंगलियों को सबसे स्वाभाविक तरीके से हिलाते हुए बजाया। दस साल से गामुलेत्स्की ने कहा, मैं परी को हवा में रखने के लिए चुंबक और लोहे के बिंदु और वजन को खोजने के लिए श्रम कर रहा हूं। श्रम के अलावा, मैंने इस चमत्कार के लिए बहुत सारे पैसे का इस्तेमाल किया।

मध्य युग में, लकड़ी से बनी तथाकथित "आज्ञाकारी मछली", एक बहुत ही सामान्य भ्रम संख्या थी। वे कुंड में तैर गए और जादूगर के हाथ की थोड़ी सी भी लहर का पालन किया, जिससे वे हर तरह की दिशाओं में चले गए। चाल का रहस्य बेहद सरल था: जादूगर की आस्तीन में एक चुंबक छिपा हुआ था, और लोहे के टुकड़े मछली के सिर में डाले गए थे।
समय के साथ हमारे करीब अंग्रेज जोनास के जोड़तोड़ थे। उनका सिग्नेचर नंबर: जोनास ने कुछ दर्शकों को टेबल पर घड़ी लगाने के लिए आमंत्रित किया, जिसके बाद उन्होंने बिना घड़ी को छुए मनमाने ढंग से हाथों की स्थिति बदल दी।
इस तरह के विचार का आधुनिक अवतार विद्युत चुम्बकीय चंगुल है, जो इलेक्ट्रीशियन के लिए अच्छी तरह से जाना जाता है, जिसकी मदद से किसी प्रकार की बाधा से इंजन से अलग किए गए उपकरणों को घुमाना संभव है, उदाहरण के लिए, एक दीवार।

19वीं शताब्दी के मध्य-80 के दशक में, वैज्ञानिक हाथी के बारे में एक अफवाह उड़ी, जो न केवल जोड़ और घटा सकता था, बल्कि गुणा, भाग और जड़ें भी निकाल सकता था। यह निम्नलिखित तरीके से किया गया था। उदाहरण के लिए, प्रशिक्षक ने हाथी से पूछा: "सात आठ क्या है?" हाथी के सामने नंबरों वाला एक बोर्ड था। प्रश्न के बाद, हाथी ने पॉइंटर लिया और आत्मविश्वास से 56 नंबर दिखाया। उसी तरह, विभाजन और निष्कर्षण किया गया। वर्गमूल. चाल काफी सरल थी: बोर्ड पर प्रत्येक संख्या के नीचे एक छोटा विद्युत चुंबक छिपा हुआ था। जब हाथी से एक प्रश्न पूछा गया, तो एक चुम्बक की वाइंडिंग पर एक करंट लगाया गया, जिसका अर्थ है सही उत्तर। हाथी की सूंड में लगा लोहे का सूचक स्वयं सही संख्या की ओर आकर्षित था। जवाब अपने आप आ गया। इस प्रशिक्षण की सादगी के बावजूद, चाल का रहस्य लंबे समय तकयह पता नहीं लगा सका, और "सीखा हाथी" एक बड़ी सफलता थी।