2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение28.12.2015, 22:37 
Аватара пользователя


20/02/13
26
Посмотрел на ютубе ролик, как экспериментатор соединяет гладкими поверхностями два стальных бруска. Между брусками протянут провод на который подаётся короткий импульс постоянного тока, после чего провод вынимается, а бруски примагничиваются с довольно большой силой. Если гугл не обманывает, то человек говорит на португальском, понять с переводчиком тяжело. Но он объяснений данному эффекту не даёт. Видео не моё, поэтому не реклама - https://www.youtube.com/watch?v=qrGgMv4zPhA . Очень интересно, что это за физическое явление? Думал, что это вихревое электрическое поле, но оно возникает от переменного магнитного поля. А он убирает провод и, соответственно, магнитному полю взяться неоткуда. Два стальных бруска притягиваются и держатся до разъединения. После чего от притяжения и следа не остаётся. Подскажите физику данного эксперимента.

P.s. Пытался сегодня повторить эксперимент на работе. Соединил два гладких бруска и пропустил постоянный ток от старого аккумулятора. Был удивлён, что стальные болванки примагнитились, но держались непрочно и недолго, аккумулятор старый и дал слабый ток)) Приготовил зарядку, завтра повторю с заряженным аккумулятором.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 01:20 


27/12/15

11
А как азначенное было воспринято вами? Я бы обратил внимание на то, что детали отполированы до блеска, возможно это даёт здесь определённый эффект.

-- 29.12.2015, 02:20 --

Особо интересует время сцепления брусков, которое они держатся вместе.
Я бы даже обратил на это особое внимание. На мой взгляд, это может дать информацию о природе явления.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 12:15 
Аватара пользователя


20/02/13
26
Провёл я свой эксперимент. Всё получилось. Взял две стальные болванки с отверстием в центре для проводника, в качестве которого использовал изолированное медное жало паяльника:
Изображение
Для лучшего контакта решил притереть их притирочной пастой. Притёрлись хорошо, получились шершавые, при этом совершенно нет глянца и блеска, который мог бы влиять на прилипание.
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение
Не стал ждать заряда аккумулятора и использовал пуско-зарядное устройство
Изображение
После первой же искры стальные полукольца прилипли
Изображение
Изображение
Удаление проводника никак не сказалось на крепости сцепки
Изображение Изображение Изображение Изображение Изображение Изображение Изображение

Вот такой эксперимент я сегодня провёл, лично убедившись, что показанное на ютубе не обман. Но так и не понял какие процессы приводят к прилипанию стальных половинок. И держатся они достаточно долго, но после разъединения магентизм полностью исчезает. Никаких индукционных токов рядом нет, я вставал и отходил достаточно далеко чтобы пропали любые наводки от зарядного устройства, включение и отключение которого совершенно не влияло на прилипшие детали. Вопрос остался открытым.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 13:22 


03/04/12
300
Возможно вихревой ток делает что-то вроде контактной сварки. Это можно проверить, если это будет происходить без всякого магнитного поля, а просто прохождением через контакт тока. Если просто импульс тока пропустить через контакт пластин, они склеиваются?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 13:50 
Аватара пользователя


20/02/13
26
schoolboy в сообщении #1086751 писал(а):
Возможно вихревой ток делает что-то вроде контактной сварки. Это можно проверить, если это будет происходить без всякого магнитного поля, а просто прохождением через контакт тока. Если просто импульс тока пропустить через контакт пластин, они склеиваются?

Зарядное устройство на минимальном токе никак не даст контактную сварку, тем более с такой большой площадью соприкосновения. Подавать на пластины ток не пробовал, да и смысла нет, физический смысл эксперимента не в том чтобы склеить их контактной сваркой, а в том, что они примагничиваются вообще без непосредственного воздействия на них тока. Тут что-то другое. Возможно внутри закольцовывается движение тока, дающее магнитное поле. После размыкания кольцо тока прерывается и образование магнитного поля прекращается. Я об этом сразу подумал, поэтому просверлил на пластинах сбоку отверстия и нарезал в них резьбу. Хочу прикрутить к ним контакты и проверить будет ли разряд в момент разделения пластин. Буду пробовать. Сейчас оставил пластины примагниченными, проверю - будут ли до завтра держаться?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 14:46 
Заслуженный участник


21/09/15
998
Опыт интересный и поучительный, спасибо. Но никаких необычных явлений здесь не просматривается.
Какой у вас там ток дает зарядное устройство? 10 ампер будет? Тогда напряженность порядка 100 А/м.
Магнитная проницаемость, скажем, 1000, тогда индукция порядка 0.1 Тл. Если материал магнито-мягкий то после прекращения тока остается, скажем 0.05 Тл. Это не мало и обеспечит довольно сильное примагничивание. (кстати, не знаете марку стали? Можно попытаться найти матнитные параметры).
После разъединения индукция на торцах должна упасть практически до нуля и пойдет размагничивание.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 14:50 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
Да просто намагничивание стали. Сделайте половинки из меди и ничего не прилипнет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 14:55 
Аватара пользователя


20/02/13
26
AnatolyBa в сообщении #1086772 писал(а):
Опыт интересный и поучительный, спасибо. Но никаких необычных явлений здесь не просматривается.
Какой у вас там ток дает зарядное устройство? 10 ампер будет? Тогда напряженность порядка 100 А/м.
Магнитная проницаемость, скажем, 1000, тогда индукция порядка 0.1 Тл. Если материал магнито-мягкий то после прекращения тока остается, скажем 0.05 Тл. Это не мало и обеспечит довольно сильное примагничивание. (кстати, не знаете марку стали? Можно попытаться найти матнитные параметры).
После разъединения индукция на торцах должна упасть практически до нуля и пойдет размагничивание.

Марку стали не знаю, металлисты выточили из того, что нашли. Но я так понимаю, что любое магнитное поле должно обнаруживаться. А в данном случае, при сцепленных пластинах, снаружи никакого магнитного поля нет, даже скрепки не реагируют. Завтра возьму компас и им проверю, что он покажет. Это не похоже на остаточную намагниченность. Скорее здесь происходит другой процесс, имеющий конкретное начало и конец)).

-- 29.12.2015, 13:56 --

rustot в сообщении #1086775 писал(а):
Да просто намагничивание стали. Сделайте половинки из меди и ничего не прилипнет.

Хорошая мысль, поэтому следующий эксперимент будет с медными или латунными болванками.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 15:02 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
kap100 в сообщении #1086778 писал(а):
Марку стали не знаю, металлисты выточили из того, что нашли. Но я так понимаю, что любое магнитное поле должно обнаруживаться. А в данном случае, при сцепленных пластинах, снаружи никакого магнитного поля нет, даже скрепки не реагируют.


Так рядом с замкнутым кольцевым магнитопроводом и нет магнитного поля, оно только внутри него. В тот момент когда вы пытаетесь половинки разъединить, энергия магнитного поля в зазоре прирастает в $\mu$ раз, по сравнению с тем когда этот зазор был заполнен металлом. Вот работа той силы что вы прикладываете и идет на этот прирост энергии.

Можно вот как проверить, намотать катушечку на одну половинку. В момент разъединения в этой катушке должна навестись эдс, стрелка вольтметра к ней подключенного дрогнет

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 15:20 
Аватара пользователя


20/02/13
26
rustot в сообщении #1086781 писал(а):
Так рядом с замкнутым кольцевым магнитопроводом и нет магнитного поля, оно только внутри него. В тот момент когда вы пытаетесь половинки разъединить, энергия магнитного поля в зазоре прирастает в $\mu$ раз, по сравнению с тем когда этот зазор был заполнен металлом. Вот работа той силы что вы прикладываете и идет на этот прирост энергии.

Откуда в данной ситуации берётся ток для существования кольцевого магнитопровода? Я так понимаю, что БЕЗ подачи тока никакого магнитопровода быть не должно. То есть, ту явно наличие самоподдерживающегося тока, создающего кольцевой магнитопровод.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 15:27 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Пока ток шёл, половинки намагнитились; после этого ток уже не нужен.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 15:34 
Заслуженный участник


29/11/11
4390
kap100 в сообщении #1086787 писал(а):
Откуда в данной ситуации берётся ток для существования кольцевого магнитопровода?


Зачем ток то? Вместо тока тут намагниченность самого материала. Плотность тока $\vec{j}$ и производная от намагниченности $\nabla\times\vec{M}$ в уравнениях максвелла взаимозаменяемы, создают одно и то же магнитное поле.

Ну представьте такую модель, у вас на столе разложены компасы, это аналог магнитных доменов в ферромагнетике. Если вы руками повернете пару стрелок так чтобы их полюсы S и N оказались поблизости, то силы их притяжения может оказаться достаточно чтобы преодолеть возвращающую силу со стороны магнитного поля земли и они останутся уже в таком новом положении. Но допустим ее для этого чуть чуть недостаточно. Теперь с помощью вертикального проводника с током мы создадим на время кольцевое магнитное поле вокруг провода, по которому и сориентируются все стрелки. Уберем ток. Если для пары стрелок удерживающей силы было недостаточно, то для множества стрелок ее становится уже достаточно, каждую удерживают от возврата в дефолтное состояние уже несколько соседних. Вот у вас и получилась кольцевая намагниченность. Выдерните несколько компасов и остальные по цепочке вернутся в дефолтное состояние

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 15:53 
Заслуженный участник


29/09/14
1144
kap100
Вы молодец, хороший опыт показали. И форумчане Вам ответившие выше объяснили его: происходит намагничивание стали магнитным полем, которое создавалось вокруг проводника протекавшим через проводник электрическим током.

Погуглил и узнал, что подобный способ намагничивания деталей известен в технике под названием "циркулярное намагничивание".

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 17:25 
Аватара пользователя


20/02/13
26
Cos(x-pi/2) в сообщении #1086801 писал(а):
kap100
Вы молодец, хороший опыт показали. И форумчане Вам ответившие выше объяснили его: происходит намагничивание стали магнитным полем, которое создавалось вокруг проводника протекавшим через проводник электрическим током.

Погуглил и узнал, что подобный способ намагничивания деталей известен в технике под названием "циркулярное намагничивание".

Похоже, что именно так - циркулярное намагничивание. Даже не знал о таком явлении. И все "чудеса" как рукой сняло))
Тоже погуглил и нашёл - "Циркулярное намагничивание - это такое намагничивание, при котором магнитный поток весь свой путь проходит в проверяемой детали." Теперь ясно почему снаружи магнитное поле не регистрируется даже металлической стружкой, хотя, внутри оно (поле) довольно сильное. Узнал о новом для себя явлении :facepalm: Похоже, что и компас, на который я целился, ничего не покажет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вихревое эл. поле или другое физ. явление?
Сообщение29.12.2015, 17:32 
Заслуженный участник


21/09/15
998
Компас на железо отреагирует в любом случае, но в данном случае это ни о чем не говорит

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 19 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group