Мой эксперимент на прилипание и отлипание

Сделал эксперимент на прилипание и отлипание

В первом случае магнитные поля выходят за рамки магнито-повода (сердечника)
Во втором случае магнитное поле замыкается в сердечнике

https://www.youtube.com/watch?v=7v-wpqFXM6Y

https://www.youtube.com/watch?v=7v-wpqFXM6Y

https://www.youtube.com/watch?v=NoL98gKRU6U

Мой квадротранс

Решил поэксить с моим квадротрансом...

Предполагалось, что трансформатор должен работать следующим образом:

Вначале генерирующая катушка и конденсатор должны были запасать энергию, магнитные полюса генерировались так, чтобы потоки шли последовательно, сливаясь в едином магнитном поле магнитные потоки свой ход в бок или съёмным катушкам прекращались.

Когда контур перемагничивался, северные потоки шли встречно и катушка генерирующая выталкивала северное поле магнита к съёмным катушкам.

Однако эффекта не обнаружилось.

Связываю с тем, что когда вынимались магниты и поднесении ножа - он даже не вибрировал. как и незакрепленные магниты лежали лёжем...

Данные.

Частота генератора около 30 кГц

Ток потребление по мультимитру 100 А

Число витков в первичной обмотке 10 витков

Число во вторичной обмотке 10 витков ( 5 + 5)

Индукция первичной обмотки порядка 43-44 мкГн

Источник питания АКБ 12 Вольт

Попытаюсь пересчитать теперь всю конструкцию, чтобы определить значения

Подставляем близкие значения серлдечнеиков с индукцией типа 200- мн-1.

При 80 А/в имеем индукцию 0.25 Тесла.

При 10 Витках нужен ток 8 Ампер.

При токе в 0.5 Ампер нам необходимо порядка 160 Витков диаметром 0.6 мм

Если распилить магнит)))

Сегодня занимался одним больным вопросом.
Есть большой магнит от динамика.
Что будет, если я уменьшу площадь магнита для того, чтобы он совпадал с площадью ферритового сердечника или магнитопровода???

Нашёл ответ

http://blogi.lu.lv/mf30004/russkiy/plomba-rus/magnetic-field-ru/

Магнитные поля

Septembris 25th, 2013Leave a commentGo to comments

Магнитные поля в цифрах и фактах. Практическая информация о постоянных магнитных полях.

Магнитное поле меняет свою величину и направление от точки к точке в пространстве.

Величина магнитного поля в каждой заданной точке измеряется  в теслах (Тл) , милитеслах (мТл), гауссах (Гс), эрстедах (Э) и амперах на метр (А\м). Причем 1 Тл = 1000 мТс = 10000 Гаусс = 10000 Эрстед =  795774  А/м ( ампера на метр).

Магнитное поле Земли порядка 0,5 гаусса. Вблизи железобетонной арматуры и водопроводных труб иногда встречается магнитное поле до 2 гаусс. Этого совершенно недостаточно для разрушения нашей  пломбы.

Следует понимать, что индукция магнитного поля не зависит от масштаба. То есть большой и маленький магниты создадут одинаковую индукцию магнитного поля в геометрически подобных точках. Это обстоятельство дает возможность измерять расстояние от магнита в длинах самого магнита D ( что и делается ниже по тексту).

На расстоянии от магнита превышающем размеры самого магнита приблизительно можно считать, что индукция магнитного поля убывает обратно пропорционально кубу расстояния . Иными словами – очень быстро. Однако на близких расстояниях этот закон не точен.

Магнитное поле намагниченного в одном направлении магнита на большом растоянии от магнита зависит только от объема самого магнита. То есть магнит размерами  AхBхC   создаст такое же магнитное поле как и кубик DхDхD. Но это утверждение не справедливо например для подково-образных магнитов, у которых магнетизация в разных точках имеет различное направление.

Далее я рассказываю только о магнитах намагниченных строго в одном направлении, итак:

Магнит из неодимового сплава с размерами порядка AхBхC  (=  D в кубе)  в непосредственной близи от своего полюса создает поле 5000 гаусс , а на расстоянии 3хD в направнении оси магнетизации создает поле порядка 300 гаусс.

Магнит из Самариевого сплава размером порядка DхDхD в непосредственной близи от своего полюса создает поле 2500 гаусс , а на расстоянии 2хD создает поле порядка 300 гаусс.

Магнит из прессованного феррита бария размером DхDхD в непосредственной близи от своей поверхности создает поле 1300 гаусс , а на расстоянии D создает поле порядка 500 гаусс.

Цилиндрическое кольцо из феррита бария ( как от старого громкоговорителя) диаметром D и высотой D с дырой D/3 создаст на оси расстоянии от торца D/2 поле 350 гаусс .

Намагниченность магнита можно качественно оценить , измерив силу , с которой он прилипает к железу. Однако эта сила сильно зависит от того, как именно намагничен магнит. Так , например, если поверхность магнита состоит из множества зон, намагниченных в разном направлении, то сила прилипания к железу будет гораздо больше, чем при равномерном намагничивании. Поэтому полоски магнитной резины для всевозможных липучек намагничивают не равномерно , а чередующимися полосами.

Для останавливания счетчика, наоборот, используют равномерно намагниченный магнит.

Это связано с тем, что равномерно намагниченый магнит дальше посылает свое магнитное поле по сравнению с неравномерно намагниченным магнитом.

История с единицами измерения магнитного поля весьма запутана. Особенно сильно она запутана в системе СИ , где введена некоторая совершенно искусственная  магнитная постоянная     точно равная  Гн / м  . Ну а дальше запутано еще сильней : введены два термина выражающих собой величину магнитного поля в точке:  напряженность магнитного поля H  и магнитная индукция  B.  Причем, напряженность магнитного поля измеряется в амперах на метр A/м , а магнитная индукция в Теслах . В вакууме, как впрочем и в воздухе оба эти термина выражают одно и то же , но в системе СИ они отличаются на коэффициэнт   B =   х Н . В системе СГС такого искуственного коэфициэнта нет, но оба термина так же используются и измеряются в эрстедах и гауссах соответственно.

Короче говоря  1 тесла равна  795774  А/м  (ампера на метр) или 10000 гаусс или 10000 эрстед или 1000 мТл ( милитесла) .

Ну, а 1 гаусс равен 1 эрстеду или 0,0001 тесла или  79  А/м

1 А/м ≈ 0,01256637 Эрстед  = 0,00000125 Тесла

И еще несколько практически важных замечаний о магнитах:

Если магнит создает в направлении своей оси магнетизации на заданном  расстоянии (значительно большем , чем размеры самого магнита ) от своего центра некоторое магнитное поле  , то  в боковом направлении на том же расстоянии от своего центра  он же создаст в два раза меньшее магнитное поле.  Этот факт, говорит от том, что если Вам надо создать с какой-то удаленной точке сильное магнитное поле , то лучше направлять магнит своим полюсом в сторону этой точки. Именно поэтому воришки воды прикладывают магнит сбоку счетчика полюсом в направлении счетчика. Для создания еще большего магнитного поля можно приложить еще один магнит с диаметрально противоположной стороны , так , чтобы был направлен к центру своим другим полюсом. Оба магнита при этом будут сильно притягиваться друг к другу, а не отталкиваться !

Если у Вас есть сильно плоский магнит размерами AxBxC  причем A<B<C  и магнетизация этого магнита направлена параллельно A , то на поверхности такого магнита магнитное поле будет значительно слабее, чем , например у кубообразного магнита A=B=C. Однако, это поле можно повысить раза в два , а то и больше, если сзади с обратной стороны магнита приложить большой кусок железа ( больший, чем сам магнит). Такое экономическое техническое решение используется повсюду, поскольку железо дешевле неодима.

А вот ставить железо между магнитом и точкой, где Вы хотите иметь максимальное магнитное поле, не целеообразно. Лучше просто сам магнит придвинуть поближе.  Исключение из этого правила – это когда в силу сложной геометрии нужно заполнить какие-то возникающие зазоры, что вполне можно сделать с помощью железа… но делать это нужно грамотно, дабы не увести магнитное поле в сторону мимо желаемой точки.

Самые большие поля создаются подковообразными, U или Ш-образными системами, где магнитное поле как бы обходит почти по полному кругу внутри магнитного материала и возвращается с другой стороны.

Измерять магнитное поле постоянных магнитов можно с помощью магнетометра ( тесламетра). На  рынке есть магнетометры основанные на разных физических принципах, дорогие и еще дороже. Самый же дешевый магнетометр представляет собой простое чисто механическое устройство, он измеряет магнитные поля от 50 до 5000 гаусс  ( то есть в практически важном диапазоне ) и стоит, смешно сказать, 10 евро . Заказать можно у меня.

По индукции

http://www.rgups.ru/fiz/umkd/MU/Fizika/ElectricityMagnetism/Lab/Lab_Rab%E2%84%9644.htm

Магниты и магнитные поля

Естественное магнитное поле Земли, на её дневной поверхности, в средних широтах европейской части России, имеет значения полного вектора - приблизительно 0.05 мТл (индукция, в миллитеслах) = 50 мкТл (микротесл) = 50x10-6 Тл (Тесл), что в старых единицах СГС составляет 0.5 Гаусс. Напряженность поля, при пятидесяти микротеслах, равна 40 А/м (ампер на метр). С первого тысячелетия нашей эры, величина земного, геомагнитного поля уменьшилась более чем вдвое и человеческий организм испытывает синдромы его дефицита (магнитодефицит), который можно восполнить благодаря магнитотерапии с помощью внешних источников магнитного поля.

 
  Рис.1 Силовые линии магнитного поля Земли

Силовые линии нормального магнитного поля направлены на север и вниз (они входят в землю почти отвесно, под углом, порядка I = 70°, с небольшим, в семь градусов, склонением на восток; это в Московской области, а в других районах страны - параметры геомагнитного поля могут отличаться).


// Соотношение величин:
0.05 мТл (магнитная индукция в ед.СИ) = 0.5 Гаусс (магнитн. индукц. в ед. СГС - внесистемная) = 0.5 Эрстед (напряженность поля в единицах С Г С)

1мТл = 0.8 кА/м (килоампер на метр)    
1Тл = 800 кА/м    
1000 кА/м = 1.25 Т (Тесл)

Таблица 1

Современные виды постоянных магнитов и их приблизительные характеристики
(значения индукции на их полюсной поверхности, максимальные рабочие температуры и т.д.):

• Магниты с полимерным наполнителем, применяемые в медицине эластичные магнитофоры (магнитопласты, магнитоэласты).
Br = до 0.05 Тесл (50 миллитесл = 500 Гаусс).

• Магнитопласты на основе наполнителя (например, порошка анизотропного NdFeB). Поддаются механической обработке, благодаря пластичности (как резина) и возможности изготовления сложных форм методом литья под давлением (в том числе, с монтажными отверстиями и средствами крепления). Не нагреваются при работе в переменных электромагнитных полях (нечувствительны к воздействию вихревых токов). Максимальная рабочая температура - до 120-220 градусов Цельсия, в зависимости от связующего материала.
Br = 0.5 - 0.6 Тл (5000 - 6000 Гаусс) (Nd-Fe-B).

• Ферриты (прессованные керамические ферритобариевые и ферритостронциевые, недорогие ферромагниты чёрного цвета). В отличие от "железных" магнитов, имеют очень высокое электрическое сопротивление (поэтому феррит бария используют в цепях, подвергающихся действию высокочастотных полей), хорошую механическую прочность, коррозионную стойкость, меньший вес, по сравнению с железными - в 1.5-2 раза. Есть возможность осуществлять у них многополюсное намагничивание на цельном изделии. Имеют неплохую устойчивость к воздействию внешних магнитных полей. По стоимости - на порядок дешевле ЮНДК, имея, при этом, более высокие показатели коэрцитивной силы. Широко применяются в двигателях постоянного тока, в генераторах, в профессиональных и домашних аудио-системах (повышенную индукцию - набирают склейкой двух колец). Недостатки ферромагнитов - хрупкость и твёрдость (обрабатывать можно только шлифованием и при помощи алмазной резки) и уменьшение коэрцетивной силы при охлаждении ниже -20°С (что снижает, на морозе, стойкость к размагничиванию маг.полем; зимой, при -60 градусах - магнитные свойства необратимо теряются и не восстанавливаются при возврате к нормальным термическим условиям) или при нагреве (особенно чувствительны бариевые). Если температура изменяется быстрее 5-10°C/мин - на феррите образуются трещины, что ухудшает его физические свойства.
Максимальное энергетическое произведение - в несколько раз хуже, чем у SmCo.
Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции - раз в десять хуже, т.е. больше, чем у литых магнитов.
Br = 0.1 - 0.4 Тл (1000 - 4000 Гаусс). Современные - от 0.2 до 0.43Тл
Tc of Br ~ -0.20% на °C  (Температурный коэффициент)
Tmax/Tcur = 250-300 / 450 °С  (Максимальная рабочая температура / Точка Кюри)
Hcb = 2-4 кЭ  (Коэрцитивная сила по индукции, килоэрстед)
Диапазон максимальной энергии (энергетическое произведение) – от 1,1 до 4,5 МГЭ
http://www.ferrite.ru/products/magnets/hardferrite - подробные сравнительные таблицы с продукцией зарубежных фирм (Япония, Франция, Германия).

• Термостабильные литые или спечённые магниты "Альнико" (AlNiCo, российское название - ЮНДК) на основе сплавов железо-аллюминий-никель-медь-кобальт. Они легче редкоземельных самарийкобальтовых, при примерно одинаковых параметрах индукции, и заметно дешевле их. Имеют высокую коррозионную и радиационную стойкость. Используются в акустических системах и динамических студийных микрофонах (ставят Alnico V), в гитарных звукоснимателях, в электродвигателях и электрогенераторах, в приборостроении (сенсоры, реле и т.д.) Типовые формы: пластины, призмы, кольца и трубки, диски и стержни. Недостаток - AlNiCo хрупкие (обрабатываются полированием, шлифованием, резкой абразивным кругом) и легко размагничиваются (низкая коэрцитивная сила) под воздействием внешнего магнитного поля, что делает неверными показания стрелочных приборов, в которых они установлены.
Br = 0.7 - 1.3 Тл.
Tc of Br ~ -0.02% на °C (это очень хороший показатель)
Tmax/Tcur = 250-550/800-850 °С
Hc = 0.6 - 1.9 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 1,4 до 7,5 МГсЭ

• Термоустойчивые деформируемые магниты типа ХК (железо-хром-кобальт, Fe-Cr-Co). Прочность и пластичность современных типов этого сплава - на порядок превосходит аналогичные показатели ЮНДК24 (Алнико 5) при сопоставимых магнитных свойствах. Могут быть получены в виде холоднокатаного листа, горячекатаного и кованого прутка для последующей механической и термомагнитной обработки. В последние годы, осваиваются новые, перспективные наноструктурные, магнитотвёрдые FeCrCo-сплавы с улучшенными характеристиками. Максимальные рабочие температуры достигают 450 °С
Br = 1.1 - 1.5 Тл.
Tc of Br = от -0,015 до -0,028 % на °C  (ГОСТ 24897-81)
Нсb - больше 0.5 кЭ

• Спечённые редкоземельные магниты на основе сплавов самарий-кобальт(SmCo, металлокерамика). Имеют лучшую коррозионную стойкость (то есть, не ржавеют, поэтому и не нуждаются в защитном покрытии) по сравнению с остальными редкоземельными материалами и большие значения максимальной рабочей температуры (термостабильные до 350°С) и коэрцитивной силы (то есть, магнитотвёрдые - устойчивые к размагничиванию). По сравнению с ЮНДК - на порядок большая коэрцетивная сила по намагниченности. Недостатки - хрупкость и высокая цена. Применяются в космических аппаратах и мобильных телефонах, в мотоциклах и газонокосилках, в авиационной и компьютерной технике, в медицинском оборудовании, в миниатюрных электромеханических приборах и устройствах (наручных часах, наушниках и т.д.) Используются в современном приборостроении.
Br = 0.8 - 1.1 Тл.
Tc of Br ~ -0.035% на °C
Tmax/Tcur = от -60 до 250-500 / >700-800 °С
Hcb = 8-10 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 18 до 32 МГс.Э


• Неодимовые - редкоземельные супермагниты на основе сплавов неодим-железо-бор (Nd-Fe-B, NdFeB). Диапазон рабочих температур - от -60 до +150-220°C Они хрупкие и чувствительные к температуре (предел допустимого нагрева - зависит от марки магнита). После сильного перегрева - необратимо и полностью теряется намагниченность (восстановить можно перемагничиванием на специальной установке). Имеют невысокую коррозионную стойкость - легко окисляются (ржавеют), если повреждёно антикоррозионноее покрытие (краска, лак, тонкая металлическая плёнка из никеля, меди или цинка). В виде порошка - могут воспламениться, с выделением ядовитого дыма. Лучше поддаются механической обработке - гибкие магнитопласты NdFeB. Спечённые неодимовые магниты имеют преимущество - наибольшую, по сравнению с остальными видами, силу остаточной магнитной индукции и очень высокое энергетическое произведение. Максимальная рабочая температура будет выше - при добавлении кобальта вместо железа, но это ведёт к удорожанию материала. Широко применяются в компьютерной технике (двигатели электроприводов дисков, устройства считывания и записи информации), в моторах и датчиках.
Br = 1.0 - 1.4 Тл (10000 - 14000 Гаусс).
Tc of Br = от -0.07 до -0.13% на °C
Tmax/Tcur = 80(Nxx)-120(NxxH)-150(NxxS/U)-200(xxEH)-220 / 310-330
Hc = 12 кЭ
Диапазон макс. энергии – от 1 до 50 МГЭ

• Сверхпроводящие магниты могут иметь максимальные значения индукц. Br > 5 Тесл

// Для усиления (концентрации силовых линий) магнитного поля - используют полюсные наконечники в виде сужающихся конусов, что значительно увеличивает индукцию в малом объёме.


 
Рис.2 Формы и размеры - от магнитиков на холодильник до супермагнитов

"Железные кобальтовые" магниты - более стойкие к механическим воздействиям, к размагничиванию (их коэрцитивная сила) и высоким температурам, чем керамические и неодимовые.

Из нескольких магнитов, соединяя их последовательно (разноимёнными полюсами) - можно собирать магнитные батареи. В итоге - повышение мощности и более протяжённые и линейные (на достаточном расстоянии) силовые линии поля.



Основные характеристики постоянных магнитов:

Остаточная магнитная индукция (Br, Тесл или Гаусс, G) - намагниченность, оставшаяся после намагничивания материала, из которого изготовлен постоянный магнит, измеренная на его поверхности, в замкнутой системе. Единица измерения - Тесла, в системе СИ или Гаусс, в сист. СГС. Это основная характеристика м а г н и т а. Иногда, эту величину называют - "сила магнита".

Магнитная индукция, B / Br (Тесл или Гаусс, G) - результат приборного измерения (гауссметром / тесламетром или магнитометром) реального, фактического поля магнита на каком-то расстоянии от него или на его поверхности.

Коэрцитивная сила по индукции, Hcb (кА/м) - величина внешнего магнитного поля, требуемого для полного размагничивания магнита, намагниченного до состояния насыщения. Характеризует устойчивость к размагничиванию (ГОСТ 19693).

Максимальное энергетическое произведение, (BH)maxМГсЭ (МГауссЭрстед, в системе СГС) - мощность магнита.

Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции, Tc of Br (ТКВr) (% на °C) - характеризует изменение магнитной индукции от температуры.

Максимальная рабочая температура, Tmax (градусов по Цельсию) - предел температуры, при которой магнит временно теряет часть своих магнитных свойств. При последующем охлаждении - все магн.-е свойства восстанавливаются (в отличие от точки Кюри). Превышение нагрева на несколько десятков градусов больше Tmax - может вызвать частичное размагничивание магнетика (после остывания, оставшаяся сила притяжения будет меньше изначальной; при этом, точные измерительные стрелочные приборы и т.п. - уже не годятся для работы).

Точка Кюри, Tcur (°C) - температура, выше которой исчезает намагниченность ферромагнетиков.

Никель - +358 °C
Железо - +769 °C.
Кобальт - +1121 °C


Размагничивание и срок службы магнитов

Магниты теряют намагниченность - при сильных механических вибрациях, ударах, деформациях и значительных перепадах температуры. Полное размагничивание произойдёт при нагревании выше температуры Кюри (она отличается для каждого конкретного ферромагнитного материала, например - Железо +769 °C и свои значения - для сплавов нескольких металлов) или в мощном магнитном поле, затухающем переменном или противоположно направленном постоянном, напряжённостью - не меньше величины коэрцитивной силы для данного магнетика. Самые распростанённые железные магниты, в обычных комнатных условиях и без нарушения условий эксплуатации - будут размагничиваться очень долго. За период 10 лет - неодимовые магниты теряют менее 2% силы, кобальтовые - меньше 1 процента своей намагниченности. Хуже параметры у ферритов и Альнико - они ненадёжны, быстро садятся, стареют и работают в полсилы, что, нередко, считается их недомагниченностью и заводским браком в производстве.

 
Рис.3 Пример топографии магнитного поля (распределение магнитной индукции в пространстве). Вектора силовых линий, в каждой произвольной точке - перпендикулярны этим изолиниям.

// комментарий автора сайта KAKRAS.RU
Магнитное поле быстро убывает, с расстоянием: в четырёх-пяти сантиметрах от полюса дискового магнита (с габаритами высоты и диаметра - до первых сантиметров) - будет раз в десять слабее, чем на его поверхности, а в десяти-двенадцати сантиметрах - более чем в сто раз. Для подковообразных, замкнутых на себя магнитов, дальность действия поля, от их полюсов - ещё меньше.

// С помощью обычного компаса или более точного измерителя, определив направление векторов притяжения - можно, методом экстраполяции, графическим способом получить расстояние до полюсов магнитоактивного объекта и их локализацию (точки схождения силовых линий).


Определение полярности магнита с помощью компаса

У компаса - на географический север (там располагается магнитный Юг, см. рисунок 1) показывает северный полюс его стрелки. С учётом того, что разноимённые полюса притягиваются, можно определить полярность магнита. Цветовая маркировка магнитов может отличаться или отсутствовать, поэтому используют дублирующие стандартные символы полюсности - N (Север, North) и S (Юг, South), W (Запад, West) и E (Восток, East) для ориентировки по сторонам света и работы с топографической картой. Если имеется магнитик с точно известным значением индукции, то можно приблизительно, с невысокой точностью померить силу других магнитов, проведя относительные измерения (по углу отклонения стрелки компаса на определённом расстоянии от тестируемого образца).


Рис.4 Определение полярности магнита с помощью компаса

Опыты Ильи Стриммера

https://www.youtube.com/watch?v=oGR65G1WhEc

https://www.youtube.com/watch?v=UalqyiTvKfw

https://www.youtube.com/watch?v=g6H0w1kberg

Новый трансформатор

Новая схема.

Принцип работы.
1.Во время прохождения положительной волны ключ 1 открывается и конденсатор колебательного контура заряжается. Ключ нагрузки закрыт и энергия первичной обмотки а нагрузку не расходуется.
Магнитный поток проходит по крайним пластинам ш-образного сердечника.
В средней пластине поток убывает.

2. Как только волна сети падает от нуля и идёт в отрицательную сторону, ключ 1 закрывается и конденсатор колебательного контура через ключ 2 открывается.
Магнитный поток Юг катушки-соленоида под постоянным током и Южный поток колебательного тока устремляются по внутренней пластине и эти потоки
 складываются.
Нагрузка видит два потока и соответственно при включении съёмной катушки наводится сумма индукций.

Соленоид находится под постоянным током. Он является заменителем магнита.
Его применение обусловлено тем, что латром или резистором можно установить нужный ток и соответственно индукцию для обеспечения равенства индукцией с генерирующей катушкой.

Статьи по измерению дангых магнитопровода

http://info.donntu.edu.ua/el_izdan/fisik/l/lab57.pdf

Нашёл новую статью относительно Хендершота , переключения магнитных потоков

http://www.hendershotgenerator.com/files/pdf/high_efficiency_generator.pdf

Опять по расчётам...

Сейчас имеем
100 Витков провода
Индукция действующая магнитом на катушку = 0.39 Тесла
Площадь сечения предварительно 10 см = 0.01 метр
Время действия магнитным полем на катушку при 1000 Герц = 1/1000=0.001 сек

Вычисляем
100 витков*0.39 Тесла*0.01 метра/ 0.001 сек = 390 Вольт

Нашёл интересный сайт...

http://home.onego.ru/~apavlov/generator.htm

http://sverh-zadacha.ucoz.ru/lessons/Contents/em/magn/EDS.html

http://web-physics.ru/smf/index.php?topic=10685.0

Нашёл списки сайта с формулами по магнетизму.

- ЭДС индукции.

- ЭДС индукции в контуре, содержащем N витков провода.

ε - ЭДС	В
Аст - работа сторонних сил	Дж
I - сила тока	А
r - внутреннее сопротивление источника тока	Ом
q - заряд	Кл
B - индукция магнитного поля	Тл
v - скорость движения проводника	м/с
l - длина проводника	м
Ф - магнитный поток	Вб
t - время	с
S - площадь рамки	м2
L - индуктивность проводника	Гн
R - сопртивление цепи	Ом
N - число витков	-
ω - угловая скорость вращения рамки	рад/с
α - угол меду векторами B и v	град, рад

В однородном магнитном поле, модуль вектора индукции которого равен В, помещен плоский замкнутый контур площадью S. Нормаль n к плоскости контура составляет угол a с направлением вектора магнитной индукции В.

Магнитным потоком через поверхность называется величина Ф, определяемая соотношением:

Φ = B · S · cos α

Единица измерения магнитного потока в систем СИ - 1 Вебер (1 Вб).

1 Вб = 1 Тл · 1 м²

Магнитный поток через контур максимален,если плоскость контура перпендикулярна магнитному полю. Значит угол a равен 0⁰ .

Тогда магнитный поток рассчитывается по формуле:

Φ_max = B · S

Магнитный поток через контур равен нулю,если контур распологается параллельно магнитному полю.

Значит угол a равен 90⁰ .

Диаметр жилы по ГОСТу

Расчетная характеристика Медного провода Номинальное сечение, мм2 Сечение, мм2 Диаметр, мм 4 3,94 2,2 6 5,85 2,7 10 9,89 3,6 16 15,9 5,1 25 24,9 6,4 35 34,61 7,5 50 449,4 9 70 67,7 10,7 95 94 12,6 120 117 14 150 148 15,8 185 183 17,6 240 234 19,9 300 288 22,1 350 346 24,2 400 389 25,5

Расчёты прерывающей катушки

При сердечнике в 2000 проницаемости, 1333 витках получаем 80 Генри

Таким образом, в катушке индуктивности, включенной в цепь переменного тока, создается сопротивление прохождению тока. Но так как такое сопротивление вызывается в конечном счете индуктивностью катушки, то и называется оно индуктивным сопротивлением.

Индуктивное сопротивление обозначается через X_L и измеряется, как и активное сопротивление, в омах.

Индуктивное сопротивление цепи тем больше, чем больше частота источника тока, питающего цепь, и чем больше индуктивность цепи. Следовательно, индуктивное сопротивление цепи прямо пропорционально частоте тока и индуктивности цепи; определяется оно по формуле XL =ωL, где ω — круговая частота, определяемая произведением 2πf. — индуктивность цепи в гн.

Закон Ома для цепи переменного тока, содержащей индуктивное сопротивление, звучит так: величина тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна индуктивному сопротивлению цепи, т. е. I = U / X_L, где I и U — действующие значения тока и напряжения, а X_L— индуктивное сопротивление цепи.

Р

Если берём 200 Ампер витков/ не 150 мА, а 1.5 Ампер, получаем 133.3 витка

Воспользовавшись подставлением в калькулятор

http://coil32.narod.ru/calc/ferrite_core.html

Я получил при 134 Витках около 54 мили-Генри

Расчёт по Илье Стриммеру

U = L * I/ t

Время 1/11 000 секунды = 0.00009

0.054*1.5/ 0.00009 = 900 Вольт

Мощность 900 вольт*1.5 Ампе = 1350/11 (шим) = 122.72 Вата/час расходуется на переключения в час...

Свежие статьи по магнетизму

http://forum220.ru/measurement-magnetic-induction.php

http://vkitae24.ru/index.php?route=catalog&product=197938

http://datagor.ru/practice/power/1806-opredelitel-nasyscheniya-serdechnikov-iz-ferrita-ili-kak-sdelat-drossel-dlya-impulsnogo-istochnika-pitaniya.html

http://npf-ferrit.uaprom.net/p4000636-ferritovye-koltsa-m2000nm.html

Опять по ТПУ Стивекна Марка. описание работы

Поскольку есть много вопросов  относительно работы ТПУ Стивена Марка предлагаю вашему вниманию описание работы в моём понимании.

Терминологию названия обмоток решил взять по принципу "ВТА"  Флойд Свита.
ВТА звучит как "вакуум тьюб амплифер" или ламповый усилитель.
При детальном изучении принципа работы становится понятным, что речь не идёт о ламповом усилителе.
Чтобы понять почему Флойд Свит взял название вакуум тьюб амплифер, нужно рассмотреть как работает лампа. на примере вакуумного триода.

Радиолампа управляет движением зарядов между катодом и анодом благодаря электронному прерывателю называемому сеткой в тот момент, когда на аноде и катоде источник зарядов представляет из себя генератор постоянного тока.

Усиливающие свойства триода обуславливаются тем, что для управления большим потоком заряженных частиц достаточно приложить  относительно небольшое запирающее напряжение и минимальную мощность. О "волшебных" свойствах триода указывал Дон Смит. 

Однако разница в абревиатурах его исторойства и устройства вакуумного триода состоит в том, что источником энергии является статическое магнитное поле магнита. 

 На выше-представленном рисунке некая интерпретация Наудина, она не совсем точна, как и всё что есть у Наудина... Однако на примере рисунка мы видим, что есть магниты, как источник постоянного магнитного поля. Л3 и Л4 называются коллекторными обмотками, поскольку на них воздействиет магнитное поле магнита и на них происходит генерация энергии.
Л1 и Л2 - катушка "сетки" или магнитные прерыватели...

Теперь рассмотрим ТПУ Стивен Марка.

У нас есть ферритовый сердечник, он показан в разрезе, это я решил его применить, для лучшего понимания конструктива и практики. Окнами он смотрит вверх и вниз.
Коллекторная обмотка намотана на сам сердечник (боковыми стенки).

Эта обмотка восприимчива к воздействию на неё магнитного поля магнитов, которые не указаны на картинке, но должны находится вверху и внизу...

 Обмотки должны находится между магнитами.
Магнитные силовые линии должны пронизывать коллекторную обмотку наводят в ней ЭДС.
(Картинка с изображением справа, сердечник с коллекторной обмоткой находится между магнитами)

Обмотка магнитного прерывателя или "магнитный затвор" намотан поверх коллекторной обмотки. как и распространено в сети интернет.

Обмотки достаточно одной, в отличии от большого количества обмотков, которые мотают люди, руководствуясь представлениями , не имеющими отношения к ТПУ вообще...

Прерывающая обмотка мотается как мотается тороидальный трансформатор.
Её суть состоит в том, что она не только создаёт магнитный экран, как это показано у Дональда Смита в неком механическом прототипе.

Как происходит экранирование? Почему тратится минимальная энергия на магнитное прерывание? Какова физика процессов?

Те люди, которые занимались ТПУ Стивена Марка и не применяли магниты все утверждают о том, что генерирующая обмотка. которую мы называем прерывающей, при подаче энергии на неё практически никак не влияет на коллекторную. Все эксперименты показали что влияния могут происходит на частотах от 1 МГц, при этом передача энергии очень незначительна.
Мы не отошли от классики всё верно.

Ещё раз пройдёмся по физике процессов.
Есть магниты, к ним повёрнута коллекторная катушка так, что в ней наводится ЭДС индукции.
Как и по классике. По гистерезисной кривой мы движемся из нулевой точки . к примеру, вверх. Время нарастания напряжения в коллекторной обмотки зависит от нескольких факторов - индукции магнита, индуктивности катушки, время, сопротивлении или мощности нагрузки.
Если сопротивление нагрузки ниже, то и противо-ЭДС возрастает и время движения по точки по гистерезисной кривой замедляется.
Как только мы достигли вершины максимально-допустимой индукции мы должны или перемагнитить "сердечник" или прекратить влияние магнитного поля, т.е. прервать магнитный поток ожидая когда сердечник размагнититься самостоятельно.Время этого размагничивание называется остаточная намагниченность или коэрцитивной силой. Как правило, коэрцитивная сила у ферритов мала и феррит относительно быстро размагничивается. Одним словом -потери незначительны.

Хотелось бы расчётами подкрепить свои соображения

Итак, предположительно им имеем обмотку прерывателя с 50 витками.
Если длинна намотки катушки на сердечнике равна  20 см, ток по обмотке течёт 100 мА, то интенсивность магнитного поля катушки равна 20 Ампер/метр.

При проницаемости сердечника равной 7000, то магнитная индукция в сердечнике будет равна 0.172 Тесла.
Предположительно для 0.2 Тесла  нужен будет ток. в пределах 150 мА.
Примеры расчёта брались здесь
http://treugoma.ru/book/elektromagnetizm/napryajennost-magnitnogo-pola/


Итак, постараюсь объяснить зачем я провожу расчёты.
Я хотел математически доказать правоту мыслей относительно ВТА систем Свита и других систем, основанных на прерывании магнитных потоков.

Сама катушка является неким соленоидом, её можно сравнить с дросселем, поскольку ток растёт в дросселе растёт плавно.
На данный момент я предполагаю использовать эту катушку как дроссель.
Нагрузка в виде резистора или лампы накаливания, и т.д. я предполагаю использовать для того. что как только дроссель при включении через время достигнет вершины гистерезисной кривой и дроссель перейдёт в режим активной нагрузки или соленоида резистор или лампа установит ток благодаря своему сопротивлению для исключения подбора времени включения для избежания возможного замыкания цепи источника питания. Резистор как нагрузка (лампа) позволит контролировать параметры срабатывания дросселя для подбора времени включения дросселя.

Картинки от Ильи Стриммера

 БудуЮщий MEG от моего друга из столицы Планета Земля, города Героя Ленинграда)))

Запись сделана для себя и будущих потомков.
Фотографии сделаны с помощью спутника...

Датчики Холла

http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/publ/opto/hcpl-7851.htm

Схема Блокинг-Генератора

Решил подыскать простую, но относительно мощную схему блокинг генератора.
Это схемы якобы Чернетского...

Детали: C1 470 мкф, C2 0.47 мкф, C3 0.1 мкф, C4 6.8 нф (6 кВ); R1, R2 2.4 кОм; VD1 КС162А; VD2 КЦ106А; VT1 КП946Б. Трансформатор намотан на сердечнике от малогабаритного ТВС (от монитора), первичные обмотки по 5 витков (ПЭЛ 0.4), вторичная 1000 вит. (ПЭЛ 0.14).

Информация по моторам

Решил посмотреть это видео для краткого и общего кругозора.

А вот новая версия мотора, основанная на работе по отталкиванию.

Мотор работает по принципу обратноходового преобразования.
1-й момент -  момент отталкивания при обратном ходе катушки (которая запасла энергию)
2-й момент. - момент притягивания, в этот момент полярность на катушке изменилась, магнитное поле поменялось на север внизк.
3-й момент - обратный ход катушки и теперь Юг обращён к Югу, Север к Северу, отталкивание
4-й момент - это нахождение ротора между полюсами при. катушка запасает энергию, но при этом растёт ток, который создаёт полярность нейтрализующий отталкивающее действие.

Здесь показана сетка полярности, которую должна соблюдать катушка.

Вопрос, какими свойствами должен обладать сердечник мотора?
Скорее всего главная особенность - это скорость его перемагничивания.

http://www.induction.ru/library/book_001/glava1/1-5.html

Расчёт соленоида на опыт с магнито-трансформатором

Итак, нам нужна индукция порядка 0.1-0.15 Тесла

По пропорции при проницаемости сердечника  2000 нам необходимо 7000/2000=3.5

3.17 Тесла/3.5 = 0.9
При индукции в 0.1 Т нам необходимо иметь напряжённость магнитного поля= 380 А/м
При В = 1.5 Т нам необходимо иметь Н = 570 А/м
380*1.5=А/м

Формула напряженности МП

Ширину намотки выбираем 2 см ( 0.02 метра)

Ток, необходимый для создания индукции в соленоиде = 

570 А/м = I * 100 Витков / 0.02 м =570*0.02/100 =0.114 А

D=0.025*корень I (mA) = 0.26 мм в диаметре.

ОТВЕТ:

На сердечнике с проницаемостью 2000, при 100 витках, ширине намотки катушки 2 см для

создания индукции равной 1.5 Тесла ( 1/2 от общей индукции сердечника для постоянного магнита) необходимо генерировать постоянный ток в пределах 114 мА

Расчёт времени прерывающего импульсча

Расчёт времени импульса к примеру
20 кГц 30кГц 50 кГц

Какие напряжения нужны, чтобы подавить индукцию равной
1 Тесле, 0.5 Тесоы, 0.2 Теслы

Предположим, что мы имеем как у Капанадзе 6 витков.
Рассчитаем индуктивность в вариантах 1 и2. 1 Вариант - катушка без сердечника, катушка с сердечником на феррите проницаемостью 2000.

Информация по Гауспушкам

Пушка Гаусса состоит из соленоида, внутри которого находится ствол (как правило, из диэлектрика). В один из концов ствола вставляется снаряд (сделанный из ферромагнетика). При протекании электрического тока в соленоиде возникает магнитное поле, которое разгоняет снаряд, «втягивая» его внутрь соленоида. На концах снаряда при этом образуются полюса, ориентированные согласно полюсам катушки, из-за чего после прохода центра соленоида снаряд притягивается в обратном направлении, то есть тормозится. В любительских схемах иногда в качестве снаряда используют постоянный магнит так как с возникающей при этом ЭДС индукции легче бороться. Такой же эффект возникает при использованииферромагнетиков, но выражен он не так ярко благодаря тому что снаряд легко перемагничивается (коэрцитивная сила).

Для наибольшего эффекта импульс тока в соленоиде должен быть кратковременным и мощным. Как правило, для получения такого импульса используются электролитические конденсаторы с высоким рабочим напряжением.

Энергия запасаемая в конденсаторе

 — напряжение конденсатора

 — ёмкость конденсатора

Время разряда конденсаторов

Это время за которое конденсатор полностью разряжается:

 — индуктивность
 — ёмкость

Время работы катушки индуктивности

Это время за которое ЭДС катушки индуктивности возрастает до максимального значения (полный разряд конденсатора) и полностью падает до 0. Оно равно верхнему полупериоду синусоиды.

 — индуктивность

 — ёмкость

Умножаем емкость (не забыть перевести в Фарады! 1Ф=1000000мКф) на квадрат напряжения и делим все это на два. E=(C*U^2)/2 [Дж

ПриП