Почему магнитное поле проникает через металлы?

[Kwak Plintus]

samodelkin_5 в сообщении #827177 писал(а):

Почему магнитное поле проникает через такие металлы как медь, алюминий и экранируется железом (ферромагнетиками) и сверхпроводниками?

Вы ставили эксперименты? В реальности через металлы не проходит одно свойство: "индуктивность". Это свойство определяется как коэффициент при 2-й производной по времени от эл. заряда.
Когда я ставил эксперимент я выбрал катушку с достаточно большой индуктивностью - 0,213 Генри. Катушка была намотана проводом диаметром 1,8 мм и имела вес около 19 кг.
Измеряю индуктивность катушки прибором MY6243.
Опыт простой. Помещаю в катушку ферритовый стержень. Индуктивность катушки возрастает: индуктивность = 0,235 Генри.
После из катушки удаляем феррит, в катушку помещаем алюминиевый бидончик. Индуктивность падает до 0,104 Генри.
Алюминиевый бидончик должен быть из достаточно толстого алюминия.
Теперь помещаем внутрь бидончика феррит и... индуктивность остаётся 0,104 Генри. Почему?
Здесь дело касается всех металлов. И алюминий и медь и железо. Важно только чтобы они (экраны) были достаточной толщины - 2 мм и более. Почему толстые экраны из металлов не позволяют ферриту увеличить индуктивность катушки? Я думал об этом. Ответ связан с явлением "замкнутый виток" и с явлением "токи Фуко".
Это настолько интересное явление, что я думаю, его необходимо изучать.
Проходит ли магнитное поле через алюминиевый бидончик?
Да. На все 100. Можно даже трансформатор создать, если поместить в бидончик вторую катушку. При этом токи Фуко будут немного греть бидончик.
Но странное дело, между этими двумя катушками нет взаимоиндукции! Я проверял.
Опыт следующий:
Снова берём большую катушку с индуктивностью 0,213H. Внутрь помещаем бидончик из алюминия. Индуктивность большой катушки падает до 0,104 H. Затем внутрь бидончика помещаем другую катушку, поменьше но витки её замкнуты. Индуктивность становится 0,105H... Почти не изменяется. Но чуть-чуть увеличивается. А ведь должна была уменьшиться...
Да, взаимоиндукции между катушками нет.
Но если проверить на трансформацию. Она одинакова: как с бидончиком, так и без него.
Магнитное поле проходит свободно.
Индуктивность через толстый металлический экран не проходит. Давайте ставить опыты. Ведь это метод Николы Тесла. А в физике, очевидно есть неизученное - белое пятно - для явлений с токами Фуко, для явлений с замкнутыми катушками. То, что в электротехнике и радиотехнике было определено как "мешающее явление" не было при этом достаточно изучено.
В принципе, такие замкнутые катушки - это электронное управление индуктивностью системы.

[nikvic]

Kwak Plintus в сообщении #842109 писал(а):

А в физике, очевидно есть неизученное - белое пятно - для явлений с токами Фуко, для явлений с замкнутыми катушками.

Ну да, физики отдали всё это электротехникам и программистам. Электротехники давно придумали реле с замедлением, а программисты накропали кучу программ для расчёта полей-токов и трансформаторов-электромоторов...

[Kwak Plintus]

nikvic в сообщении #842144 писал(а):

Kwak Plintus в сообщении #842109 писал(а):

А в физике, очевидно есть неизученное - белое пятно - для явлений с токами Фуко, для явлений с замкнутыми катушками.

Ну да, физики отдали всё это электротехникам и программистам. Электротехники давно придумали реле с замедлением, а программисты накропали кучу программ для расчёта полей-токов и трансформаторов-электромоторов...

Как Вы объясните результаты моего эксперимента?

[nikvic]

Вы, как минимум, не сообщаете методы измерения.
В случае катушки с каким-нибудь люминем на месте сердечника стандартные методы не позволяют измерить индуктивность.
Фактически у Вас что-то вроде трансформатора, у которого неизвестная вторичная обмотка замкнута неизвестным резистором - а доступ есть только к первичной.

[Kwak Plintus]

nikvic в сообщении #842241 писал(а):

Вы, как минимум, не сообщаете методы измерения.
В случае катушки с каким-нибудь люминем на месте сердечника стандартные методы не позволяют измерить индуктивность.
Фактически у Вас что-то вроде трансформатора, у которого неизвестная вторичная обмотка замкнута неизвестным резистором - а доступ есть только к первичной.

Есть прибор для измерения индуктивности MY6243. Присоединяем его к выводам катушки: L = 0,213H
Внутрь катушки опускаем алюминиевый бидончик. Индуктивность становится: L = 0,104H.
Опускаем внутрь бидончика феррит. Индуктивность остаётся: L = 0,104H.
(Если бы алюминия не было, индуктивность катушки бы возросла. Это уже проверено.)
Что здесь неверно? Все измерения сделаны правильно.
Второй опыт пока не будем рассматривать, чтобы не усложнять задачу... Как объяснить этот опыт? Магнитное поле через алюминий проходит хорошо. Но феррит не взаимодействует с катушкой.

[spyphy]

Kwak Plintus в сообщении #842109 писал(а):

А в физике, очевидно есть неизученное - белое пятно - для явлений с токами Фуко

то, что вы эту задачи решить не можете, еще не значит, что во всей физике прям пятно белое.
Я не в курсе на какой частоте MY6243 измеряет индуктивность, наверное имеет смысл это выяснить, а затем подставить в формулу для скин-эффекта http://ru.wikipedia.org/wiki/Скин-эффект

[rustot]

Kwak Plintus в сообщении #842249 писал(а):

Внутрь катушки опускаем алюминиевый бидончик

закоротив тем самым вторичную обмотку получившегося трансформатора вы далее измеряете индуктивность рассеяния первичной катушки

вы можете надевать свой колпачок не между ферритом и катушкой, а вообще снаружи все конструкции, поверх обмотки, тут дело не в "экранировании", а в полях, создаваемыми токами в этом колпачке

сделаем все элементы простыми и идеальными. берете разрезанное кольцо и измеряете его индуктивность. потом приближаете к нему неразрезанное кольцо - индкутивность упадет до нуля и больше никакими ферритами подняться не сможет. то электрическое поле, возникающее при изменении тока и которое трактуется как явление самоиндукции полностью компенсируется полем, создаваемом изменяющимся током в сплошном кольце

[nikvic]

Индуктивность и ёмкость измеряются на частоте 900Гц. Прибор НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕН для измерения добротности (Q factor).

(Оффтоп)

Формулы для скин-эффекта работают плохо для объёмных ситуаций (глубина скин-слоя - около 4мм), нужна хорошая программа.

[Kwak Plintus]

spyphy в сообщении #842251 писал(а):

Kwak Plintus в сообщении #842109 писал(а):

А в физике, очевидно есть неизученное - белое пятно - для явлений с токами Фуко

то, что вы эту задачи решить не можете, еще не значит, что во всей физике прям пятно белое.
Я не в курсе на какой частоте MY6243 измеряет индуктивность, наверное имеет смысл это выяснить, а затем подставить в формулу для скин-эффекта http://ru.wikipedia.org/wiki/Скин-эффект

Не спешите с выводами.(Это о скин эффекте.)
Тонкий алюминий (баночка из-под пива Балтика), кстати пропускает "взаимоиндуктивность"... А толстый не пропускает. Это говорит о значении токо Фуко. (о влиянии замкнутого витка)
Не хотите измерять прибором MY6243, можете убедиться в неизменности индуктивности другим путём.(подумайте каким...)

-- 28.03.2014, 18:18 --

nikvic в сообщении #842267 писал(а):

Индуктивность и ёмкость измеряются на частоте 900Гц. Прибор НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕН для измерения добротности (Q factor).

(Оффтоп)

Формулы для скин-эффекта работают плохо для объёмных ситуаций (глубина скин-слоя - около 4мм), нужна хорошая программа.

Зря Вы о добротности. Прибор, кстати не лжёт. Если хотите, включите катушку в цепь: катушка с током замыкается на резистор. Это опыт с релаксацией магнитной энергии. Там легко можно вычислить индуктивность и убедиться, что прибор MY6243 не лжёт.
Можно сделать автогенератор (создав контур) и снова убедиться, что феррит не изменяет частоту автогенератора.
Есть много способов доказать справедливость данного опыта.

-- 28.03.2014, 18:26 --

rustot в сообщении #842254 писал(а):

Kwak Plintus в сообщении #842249 писал(а):

Внутрь катушки опускаем алюминиевый бидончик

закоротив тем самым вторичную обмотку получившегося трансформатора вы далее измеряете индуктивность рассеяния первичной катушки

вы можете надевать свой колпачок не между ферритом и катушкой, а вообще снаружи все конструкции, поверх обмотки, тут дело не в "экранировании", а в полях, создаваемыми токами в этом колпачке

сделаем все элементы простыми и идеальными. берете разрезанное кольцо и измеряете его индуктивность. потом приближаете к нему неразрезанное кольцо - индкутивность упадет до нуля и больше никакими ферритами подняться не сможет. то электрическое поле, возникающее при изменении тока и которое трактуется как явление самоиндукции полностью компенсируется полем, создаваемом изменяющимся током в сплошном кольце

Здесь есть какая-то истина. С одной стороны - это трансформатор с замкнутой вторичной обмоткой. Но с другой стороны - это катушка с алюминиевым сердечником. Тут Вы правы. Но феррит тогда приравнивается к катушке с током, находящейся во взаимоиндукции.

[nikvic]

Kwak Plintus в сообщении #842294 писал(а):

Зря Вы о добротности.

Это не я!

[samodelkin_5]

nikvic в сообщении #842345 писал(а):

Это не я!

Вот так всегда, чуть, что сразу не я :-)

[nikvic]

Kwak Plintus в сообщении #842294 писал(а):

Прибор, кстати не лжёт. Если хотите, включите катушку в цепь: катушка с током замыкается на резистор. Это опыт с релаксацией магнитной энергии. Там легко можно вычислить индуктивность и убедиться, что прибор MY6243 не лжёт.

Прибор не врёт ровно в одной ситуации - когда к нему подключают двуполюсник, состоящий из индуктивности и резистора. Пустив через свои контакты 900Гц, он честно измеряет амплитуду и фазу тока относительно напряжения и выдаёт индуктивность. Здесь, в принципе, достаточно одного измерения, хотя для повышения точности уместны и усложнения "Х-перимента".
Для схемы трансформатора с замкнутой (и недоступной) вторичной обмоткой измерением на одной частоте не обойтись. Нужно, как минимум, 3, например, для нулевой частоты, 900Гц и, скажем, 100.

Теперь про Ваш мысленный опыт. Энергия, выделяющаяся на резисторе, меньше "канонической": часть энергии, запасённой в поле катушки, выделится на вторичной обмотке. Вот и "покажется", что индуктивность катушки уменьшается при втыкании алюминиевого сердечника.

[Kwak Plintus]

nikvic в сообщении #842562 писал(а):

Вот и "покажется", что индуктивность катушки уменьшается при втыкании алюминиевого сердечника.

Но ведь бывают катушки индуктивности, индуктивность которых регулируется алюминиевыми (и медными) сердечниками. После Вашего утверждения вообще трудно понять что такое индуктивность катушки с сердечником.

[nikvic]

Kwak Plintus в сообщении #842627 писал(а):

Но ведь бывают катушки индуктивности, индуктивность которых регулируется алюминиевыми (и медными) сердечниками. После Вашего утверждения вообще трудно понять что такое индуктивность катушки с сердечником.

Никогда о таких не слышал. попробуйте подтвердить, и будем разбираться, что же на самом деле там меняется.
Скорее всего, что-то вроде добротности.

[Kwak Plintus]

nikvic в сообщении #842665 писал(а):

Никогда о таких не слышал. попробуйте подтвердить, и будем разбираться, что же на самом деле там меняется.
Скорее всего, что-то вроде добротности.

Информация о таких сердечниках:
http://5fan.ru/wievjob.php?id=19359
Текст с сайта:
Для изменения индуктивности однослойных катушек в диапазоне метровых волн применяют сердечник в виде диска, цилиндра или кольца из немагнитного проводящего материала (обычно из алюминия). Такой сердечник можно рассматривать как короткозамкнутый виток, обладающий магнитной связью с катушкой. Он "отбирает" энергию из катушки, т.е. вносит в нее дополнительное активное и реактивное сопротивление. Введение немагнитного сердечника уменьшает индуктивность и добротность катушки тем в большей степени, чем больше объем сердечника. На (кадре 8) показана одна из возможных конструкций однослойной катушки для метрового диапазона волн с алюминиевым дисковым сердечником. Введение в катушку такого сердечника уменьшает ее индуктивность на 5...7 %, а добротность - в 2...5 раза. Потери, вносимые сердечником из немагнитного металла, будут тем выше, чем больше удельное электрическое сопротивление материала сердечника. Такие катушки, в частности, применяются в широкополосных усилителях метрового диапазона, где требуются катушки с невысокой добротностью, так как полоса пропускания колебательного контура 2  f связана с его добротностью Q известной зависимостью Q = f0 /2  f, где f0 - резонансная частота контура.
Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=19359