парадоксы электромагнитной индукции

[samodelkin_5]

В середине XX века был поставлен эксперимент, в котором нарушался закон электромагнитной индукции. Результат этого эксперимента получил название "Парадокса Геринга" ("Hering's paradox").



Экспериментальное устройство схематически представлено на рисунке. Оно состоит из тороидального (постоянного) магнита 1 и двух упругих пластин 2. Вместе с гальванометром 3 они образуют замкнутую цепь, охватывающую магнитопровод. При перемещении этой цепи вправо магнитопровод 1 как бы "выскальзывает" из пространства, охваченного цепью. При этом благодаря пружинному контакту между пластинами цепь гальванометра все время остается замкнутой (через металлический "мостик" — магнитопровод). Согласно закону электромагнитной индукции при удалении магнитопровода в цепи должна возникать ЭДС индукции.
"Парадокс" заключается в том, что этой ЭДС гальванометр "не видит".
Чем это можно объяснить?

[VladimirKalitvianski]

Можно объяснить очень маленькой ЭДС из-за слишком медленного движения.

А что значит "тороидальный магнит"? Как направлены его силовые линии? Если, как в ферро-магнитах, используемых в некоторых динамиках, то полный поток магнитного поля может оказаться равным нулю.

[nikvic]

VladimirKalitvianski в сообщении #857707 писал(а):

Если, как в ферро-магнитах, используемых в некоторых динамиках

"Шайбы" магнитов динамиков намагничены вдоль оси, и полюсами являются плоские торцы.
А на картинке намагниченность устроена так, как у тороидального трансформатора. Только крест нужен не прямой, а косой

[VladimirKalitvianski]

nikvic в сообщении #857737 писал(а):

VladimirKalitvianski в сообщении #857707 писал(а):

Если, как в ферро-магнитах, используемых в некоторых динамиках

"Шайбы" магнитов динамиков намагничены вдоль оси, и полюсами являются плоские торцы.

И я про то же.

Цитата:

А на картинке намагниченность устроена так, как у тороидального трансформатора. Только крест нужен не прямой, а косой

Хорошо, если взять тороидальный (электро) магнит, составленный из замкнутых колес с токами (а не витков), то все магнитное поле будет внутри тора. Пробное бестоковое кольцо (контур) с гальванометром сначала содержит магнитный поток, а после вывода его между витками нет. То есть, должна возникнуть ЭДС в процессе вывода контура через тор. Если ЭДС не возникает, то получается парадокс или неправильность, как угодно.

Может быть, парадокс опыта с подпружиненными контактами можно объяснить контактом с магнитом, из-за которого весь магнитный поток мгновенно обращается в нуль, давая только импульсную ЭДС, недостаточную для отклонения массивной стрелки? Или хуже того, ЭДС настолько велика, что вызывает пробой, который шунтирует гальванометр.

[samodelkin_5]

VladimirKalitvianski в сообщении #857752 писал(а):

Может быть, парадокс опыта с подпружиненными контактами можно объяснить контактом с магнитом, из-за которого весь магнитный поток мгновенно обращается в нуль, давая только импульсную ЭДС, недостаточную для отклонения стрелки?

Скорей всего имеется ввиду токо проводящий магнит.

[VladimirKalitvianski]

samodelkin_5 в сообщении #857762 писал(а):

VladimirKalitvianski в сообщении #857752 писал(а):

Может быть, парадокс опыта с подпружиненными контактами можно объяснить контактом с магнитом, из-за которого весь магнитный поток мгновенно обращается в нуль, давая только импульсную ЭДС, недостаточную для отклонения стрелки?

Скорей всего имеется ввиду токо проводящий магнит.

Ну и я подразумеваю, что магнит токопроводящий, поэтому контакт с ним выводит контур мгновенно за пределы тора. Мгновенное изменение потока дает импульсную ЭДС. Это как выключить ток в трансформаторе мгновенно - на вторичной обмотке образуется всплеск ЭДС и пробой.

[nikvic]

VladimirKalitvianski в сообщении #857765 писал(а):

Мгновенное изменение потока дает импульсную ЭДС.

Здесь всё-таки дело не в этом. Да и есть т.н. баллистические гальванометры.

Формально нет оснований применять з-н Фарадея - нет контура из тонкого проводника. А если "за основу" взять силу Лоренца, то сюжет проясняется: электрончики не пересекают "магнитных силовых линий" - там, где ненулевое поле.

[samodelkin_5]

VladimirKalitvianski в сообщении #857707 писал(а):

А что значит "тороидальный магнит"?

Если следовать рисунку, то силовые линии направлены внутри магнита и не имеют выхода наружу.

nikvic в сообщении #857770 писал(а):

Формально нет оснований применять з-н Фарадея - нет контура из тонкого проводника. А если "за основу" взять силу Лоренца, то сюжет проясняется: электрончики не пересекают "магнитных силовых линий" - там, где ненулевое поле.

То есть закон Фарадея имеет узкую область применения?
Проясните какой закон Фарадея вы имеете ввиду?

[VladimirKalitvianski]

Вначале есть контур, содержащий магнитный поток, но полный поток не меняется при движении контура вправо до контакта с проводящим магнитом, поэтому гальванометр показывает ноль. А после контакта образуется новый проводящий контур вне тора (по поверхности), не содержащий потока, поэтому по прежнему ноль.

[samodelkin_5]

VladimirKalitvianski в сообщении #857782 писал(а):

Вначале есть контур, содержащий магнитный поток, но полный поток не меняется при движении контура вправо до контакта с проводящим магнитом, поэтому гальванометр показывает ноль. А после контакта образуется новый проводящий контур вне тора (по поверхности), не содержащий потока, поэтому по прежнему ноль.

То есть получатся нет никаких парадоксов? Из за чего тогда сыр бор?

[VladimirKalitvianski]

samodelkin_5 в сообщении #857797 писал(а):

То есть получатся нет никаких парадоксов? Из за чего тогда сыр бор?

Ну, как всегда, из-за поверхностного (ошибочного) восприятия эксперимента.

[samodelkin_5]

VladimirKalitvianski в сообщении #857803 писал(а):

Ну, как всегда, из-за поверхностного (ошибочного) восприятия эксперимента.

Пожалуй вы правы.

[VladimirKalitvianski]

Всегда рад спасти людей от зла.

[perikl]

samodelkin_5 в сообщении #857569 писал(а):

"Парадокс" заключается в том, что этой ЭДС гальванометр "не видит".
Чем это можно объяснить?

Это объясняется тем, что в устройстве Геринга магнитный поток выскальзывает из токопроводящей петли вместе с электронами, содержащимися в проводящем мостике – части магнитопровода между упругими контактами. Таким образом, электроны, принадлежавшие замкнутой цепи, не пересекают магнитные линии, а уходят из контура вместе с этими линиями – индукционный ток в контуре не возникает, и гальванометр молчит.