Qadim zamonlardan beri u sir soyasida o'ralgan va ko'plab savollarni tug'dirgan. Ko'plab olimlar magnit maydon ustida ishlash, uning xususiyatlari va funktsiyalarini o'rganish bilan band edilar, chunki o'sha paytda ham bu sohaning imkoniyatlari juda katta bo'lib tuyulardi.
qiziqarli magnit maydon hosil bo'lish jarayoni. O'tkazgich orqali o'tishi isbotlangan elektr toki magnit maydonini hosil qiladi, bu koinotda mavjud bo'lgan materiya turlaridan biri hisoblanadi. Magnit maydon elektr zaryadlariga va butun oqimga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan energiyaga ega. Qizig'i shundaki, bu energiya faqat elektromagnit kuchlarda namoyon bo'ladi.
Magnit maydon zaryadlangan zarrachalar kanaliga shunchalik ta'sir qiladiki, u ularni maydonga perpendikulyar maqsadli harakatning boshlang'ich traektoriyasidan chetga surib qo'yadi. Elektrodinamik - magnit maydonning ikkinchi nomi. U faqat zaryadlar harakatlanayotganda paydo bo'lishi mumkin bo'lgan maydon ta'rifi tufayli shunday nomlangan, lekin buning ustiga, uning ta'siri faqat harakatlanuvchi zarrachalarga ta'sir qiladi.
Shuningdek, magnit maydon dinamik deb ataladi, ayniqsa tuzilishi tufayli. Dala - bu bionlar mavjud bo'lgan kosmos hududi, deb ishoniladi (bular undagi mumkin bo'lgan o'zaro ta'sirlarning qandaydir uzatuvchilari). Ularning o'ziga xosligi shundaki, bionlar doimo aylanadi va harakatlanadi. Bu maydon dinamikasining asosiy xarakteristikasi. Bionlar aylana boshlagach, harakatlana boshlaydi, darhol magnit maydon paydo bo'ladi. Ularni dam olishdan, tinch holatdan chiqarish uchun faqat harakatlanuvchi zaryadning mavjudligi kerak. Zaryad maydon zonasiga kirganda, bionlar aylana boshlaydi, shuning uchun u unga ta'sir qiluvchi th qutblardan birini o'ziga torta boshlaydi. Tabiiyki, zaryad bo'lmasa, bionlar o'z aylanishlarini to'xtatadilar, chunki ularga ta'sir qilish uchun ichki zarbalar bo'lmaydi.
Elektromagnit maydon
Magnit maydonning sababi elektr zaryadi chunki maydon yolg'iz mavjud emas. Shuning uchun ikkita maydon: elektr va magnit bir-biri bilan chambarchas bog'liq. Ularning mavjudligi tufayli umumiy maydon elektromagnit deb ataladi. Maydonlarning o'zaro ta'sirining ma'lum bir qonuni mavjud, ya'ni: agar in elektr maydoni Agar eng kichik o'zgarishlar bo'lsa, magnit maydon ham xuddi shunday ta'sir qiladi. Yana bir narsa ham to'g'ri, agar o'zgarishlar magnit maydonda sodir bo'lgan bo'lsa, bu elektr maydonida ham ko'rinadi.
General elektromagnit maydon
va uning tarkibiy qismlari shundan iboratki, uning asosini yorug'lik tezligiga ega bo'lgan zaryadlangan zarralar tashkil qiladi. Bu taxminan 300 ming km / s. Bularning barchasi faqat bir narsani isbotlaydi, elektromagnit maydonning o'zi bir xil tezlikda o'zgarishi va tarqalishi mumkin.
Magnit maydonning xarakteristikasi va uning sxematik tasviri
Ko'pincha, magnit maydonni aniq tasvirlash uchun siz uni sxematik tarzda chizishingiz kerak. Har bir narsani katta aniqlik bilan aks ettirishning iloji yo'qligi va uning xususiyatlari juda muhim bo'lganligi sababli, ularni belgilash odatiy holdir. Ammo maydonning o'zgarishi va tarqalish tezligi tufayli bu ma'lumotlarni aniq qo'lga kiritish mumkin emas, shuning uchun uning xususiyatlarini to'liq aks ettirish uchun belgilar yordamida sxematik tarzda tasvirlash yaxshidir.
Odatda diagrammalardagi belgilar kuch chiziqlari, bu an'anaviy ravishda magnit maydonni bildiradi. Har bir chiziq va uning yo'nalishi maydon kuchining yo'nalishini aniq takrorlaydi. Maydonda harakat qiluvchi har qanday kuchlar yopiq bo'lib, ular sxematik tarzda tasvirlangan, bu erda chiziqlar uzluksizdir.
Quvvat nuqtasini aniqlash uchun magnit ignadan foydalanish odatiy holdir. Bu magnit kompas ignasining xususiyatlariga o'xshaydi. Agar o'q maydonning harakat zonasida bo'lsa, u holda o'q, aniqrog'i uning shimoliy qutbi kuchlar yo'nalishini ko'rsatadi.
Shuning uchun doimiy magnitning oxiri shimoliy qutb deb ataladi, chunki undan kuch chiziqlari chiqadi - bu tanish belgilar. Va magnitning janubiy qutbini o'qning oxiri, kuchni bildiruvchi chiziqlar yopilgan joyda chaqirish odatiy holdir. Va magnitdan o'tadigan chiziqlar sxematik belgiga ega emas. Bu aksioma deb hisoblanadi.
Magnit maydondagi chiziqlar biron bir sababga ko'ra ko'rsatilgan, chunki ularni har qanday magnitda yalang'och ko'z bilan kuzatish mumkin. Eng oson yo'li - metall to'ldirish. Maktab deb ataladigan barg va talaş bilan tajriba o'tkazmoqda Oersted tajribasi. Odatda magnit olinadi va talaş varag'i ustida ushlab turiladi, keyin ular joyni ko'rsatishni boshlaydilar kuch chiziqlari magnit.
1-sahifa
Bobin atrofida magnit maydon hosil bo'lishi generatorning energiyasi tufayli sodir bo'ladi o'zgaruvchan tok- Oqim kuchayganda magnit maydon kuchayadi, energiya esa generatordan olinadi. Oqim kamayganda, maydon unda to'plangan energiyani qaytaradi elektr zanjiri. Umuman olganda, o'zgaruvchan tok davrida indüktansli zanjirda energiya sarfi sodir bo'lmaydi. Jeneratör va indüktans o'rtasida tebranuvchi reaktiv quvvat ham deyiladi.
Dvigatellarda magnit maydon hosil bo'lishiga qo'zg'alish deyiladi.
Yoylarga eksenel parallel magnit maydon hosil qilish ularning ulanishiga to'sqinlik qiladi, bu esa yoyning tarqalishini saqlaydi. Markaziy oqim qo'rg'oshindan 5 oqimi to'rtta radial tarzda joylashtirilgan o'tkazgich spikerlari 6 bo'ylab tarqaladi, halqa shaklidagi o'tkazgichlar bilan tugaydi, lekin har biri doiraning faqat chorak qismi bilan chegaralanadi. Umuman olganda, bu safar oqimi atrofida oqadigan bir burilish hosil qiladi. Ushbu halqasimon yoylarning uchlari to'g'ridan-to'g'ri elektrod 7 ga ulanadi, bunda yoyning boshlanishi va so'nish jarayoni sodir bo'ladi. 7, 8 elektrodlarining to'g'ridan-to'g'ri aloqa qiladigan yuzalarida yoylarning birlashishiga to'sqinlik qiluvchi radiusli tirqishlar mavjud.
AC mashinalarida magnit maydon yaratish uchun reaktiv quvvat talab qilinadi. O'zgaruvchan tok mashinasining sariqlarida faol va reaktiv oqimlar oqadi. Reaktiv oqimlar aylanadigan magnit maydon hosil qiladi va oqimlarning faol komponentlari mashinaning faol quvvatini aniqlaydi. Reaktiv quvvat barqaror holatda, u ikkala stator va rotor tomondan yoki bir vaqtning o'zida mashinaning har ikki tomonidan kelishi mumkin. Elektr mashinasining ishlash rejimidan qat'i nazar, faol va reaktiv energiya oqimlarining yo'nalishlari mos kelishi yoki qarama-qarshi bo'lishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, faol quvvat stator tomonidan, reaktiv quvvat esa rotor tomondan va aksincha.
Kattaligi va yo'nalishi bo'yicha ko'rsatilgan magnit maydonni yaratish uchun halqalarning radiusiga teng masofada bir-biriga parallel joylashgan radiusi 185 mm bo'lgan ikkita dumaloq konturli sariqlardan iborat Helmgolts halqalari qo'llaniladi.
| Grafik hisoblash, masalan, 5 - 4. |
Doimiy magnitlar ko'pincha elektr o'lchash asboblari va apparatlarida magnit maydon hosil qilish uchun ishlatiladi.
Magnit maydonni yaratish uchun arra tishli tokini deflektor bobinlariga qo'llaniladi; bu holda magnit maydon chiziqli qonunga muvofiq o'zgaradi.
Magnit maydonni yaratish uchun ham to'g'ridan-to'g'ri, ham o'zgaruvchan tokning elektromagnitlaridan foydalanish mumkin. Kondensatorlarni sovutish uchun ishlatiladigan suvni magnit bilan tozalash uchun doimiy magnitlangan qurilmalar qo'llaniladi.
| Magnitronning magnit tizimini loyihalash. |
Magnit maydon hosil qilish uchun elektromagnitlar va doimiy magnitlar ishlatiladi.
MHD generatorining kanalida magnit maydonni yaratish uchun maxsus magnit tizimlar qo'llaniladi, ular energiya, o'lcham va massaning minimal qiymatlarida magnit maydonning kattaligi va konfiguratsiyasining kerakli qiymatlarini ta'minlashi kerak. Bu muammoni faqat supero'tkazuvchi magnit tizimlar bilan hal qilish mumkin.
Doimiy magnitlar ko'pincha ba'zi elektr o'lchash asboblari va apparatlarida magnit maydon hosil qilish uchun ishlatiladi.
Magnit maydonni yaratish uchun odatda doimiy magnitlar ishlatiladi, lekin kuchli magnetronlarda va elektromagnitlarda. Maydon induksiyasi 0 1 - 0 5 T ni tashkil qiladi, kattaroq qiymatlar odatda qisqaroq to'lqin uzunligi va impulsli magnetronli magnetronlarga to'g'ri keladi.
Taxminan bir yil oldin men magnitlar bilan bir necha o'nlab tajribalar o'tkazdim.
Agar siz fizika darsligini ko'rsangiz, magnit maydon haqida juda kam vizual ma'lumotlar mavjud. Talaş bilan standart tajriba berilgan, bu magnit maydonning tuzilishini nazarda tutadi. Ammo magnitlar bo'yicha ozgina tadqiqot bu sohaning ko'proq xususiyatlarini ochib beradi. Ulardan ba'zilari quyida tavsiflangan tajribalarda tasvirlangan.
Tajribalar uchun http://magnetix.com.ua/ saytidan sotib olindi:
1. Maxsus plyonka FD75 - magnit maydon detektori. Filmning mohiyati shundaki, u jelega o'xshash muhitda nikel zarralarini o'z ichiga oladi, ular mikro magnitdir va tashqi magnit maydon ta'sirida ochiladi va shu bilan plyonkaning shaffofligini o'zgartiradi. Plyonka qoraygan joylarda maydon chiziqlari plyonkaga perpendikulyar bo'lib, ular yorishadigan joylarda - maydon chiziqlari plyonkaga parallel, yarim tus - mikrozarrachalarning amorf holati yoki ular ma'lum bir burchak ostida joylashgan.
2. N42 toifali neodim-temir-bor (NdFeB) qotishmasidan uzunligi 3 sm va diametri 1 sm bo'lgan eksenel magnitlar to'plami. Ishlab chiqaruvchiga ko'ra, tortishish kuchi taxminan 3,5 kg ni tashkil qiladi.
3. 36 ta kichik eksa magnitlari to'plami 4 * 24 mm, diametri taxminan 7 mm bo'lgan po'lat sharlar bilan. Ko'pgina fotosuratlarda ular ishlatilgan. 
Attraktsion tajriba.
Tajribaning mohiyati quyidagicha - magnitlangan materialning kichik zarrachasini olish va bu zarrachaning magnitga tushish chiziqlarini chizish, shuningdek, tortishish zonasini aniqlash. Magnit silliq qog'oz varag'iga biriktirilgan. Taxminan 2 mm o'lchamdagi vint zarracha sifatida olingan. Tajriba natijasi quyidagicha:
Bundan tashqari, magnitning o'rta zonasidagi vintning xatti-harakatlarini baholash uchun, kadrlar bo'ylab harakatlanishni ko'rish uchun video maxsus suratga olindi.
Chiziqlar magnitga tushadigan kichik vintning traektoriyalarini belgilaydi.
Shubhasiz, darsliklardan olingan magnit maydon chiziqlari yuqoridagi chizmaga hech qanday aloqasi yo'q, ikkita sobit magnit o'rtasidagi o'zaro ta'sir yo'nalishini ko'rsatadi.
Ob'ekt har doim magnitning qutblaridan biriga intiladi. Bundan tashqari, tortishish masofasi ko'proq ikki nuqta = qutb radiusi bilan chizilgan doiraga o'xshaydi. Magnitning o'qi bo'yicha masofa biroz ortadi. Qutblar orasidagi zonada ikkala qutbning tortishish qoidasi amal qiladi. Shuning uchun ob'ekt avval magnitning o'rtasiga o'tadi, so'ngra o'z traektoriyasini keskin o'zgartiradi va ortiqcha tortilgan qutbga moyil bo'ladi.
Oxirida - video 16 marta sekinlashdi - markazga tushadi. Magnitning markazidan qutbgacha bo'lgan oxirgi harakat 1 kvadrat yoki undan ham kamroq, ya'ni. 1/25 soniyadan kamroq. Agar biz mexanika qonunlari haqida gapiradigan bo'lsak, unda bunday to'xtash, silkinish va burilish shunchaki hayratlanarli.
Aslida, magnit maydon chiziqlarining klassik yo'nalishini so'rish rejimida magnitning qutblaridan magnit ignaga ta'sir qiluvchi 2 ta kuch yordamida tushuntirish mumkin. Shimoliy qutb o'qning janubiy qutbiga, shimolga janubiy qutbga ta'sir qiladi va magnitdagi o'qning magnit maydoniga teskari ta'sir ko'rsatadi. Ikkala qutbdan keladigan kuchlar teng bo'lsa, maydon chizig'i magnit o'qiga parallel bo'ladi. Teng bo'lmaganda - o'q burchak ostida yoki eng yaqin qutb tomon yo'naltiriladi.
Tajribadan ma'lum bo'ldiki, magnit maydonning klassik chiziqlari magnit maydonni emas, balki "ba'zi illyuziyalarni" tortadi. Bu hatto kuch vektori ham emas, chunki ularning yordami bilan videodagi zarracha nima uchun ularga parallel emas, balki magnit maydon chiziqlariga perpendikulyar uchishini tushuntirish mumkin emas.
Magnit sezgir plyonka yordamida maydonni o'rganish.
Magnitning klassik maydoni.
Qutblarda chiziqlar plyonkaga perpendikulyar, magnitning o'rtasida - parallel. Klassikalar kabi. Dala kengligi magnit 30 * 10 uchun taxminan 3 sm. Darhol aytishim kerakki, ikkita magnitning o'tkir yopishqoqligi izlari va film orqali zarbalar fotosuratlardagi filmda nuqsonlar bor. Siz ularni e'tiborsiz qoldirishingiz mumkin.
Ikki bog'langan magnit maydoni.
Fotosuratdan ko'rinib turibdiki, ikkita bog'langan magnitning maydoni bitta uzunroq magnitning maydoniga umuman teng emas. Magnitlar orasidagi o'rtada magnit maydon chiziqlari chiqib ketadi, ya'ni. bir magnitning shimoliy qutb chiziqlari boshqa magnitning janubiy qutb chiziqlariga umuman kirmaydi. Ustunlar orasida dalaning ma'lum bir tepaligi bor. Bundan tashqari, ba'zida film magnitning o'qi bo'ylab ba'zi artefaktlarni ko'rsatadi (masalan, fotosuratda bo'lgani kabi), lekin bu har doim ham shunday emas, bu faqat filmdagi nuqson bo'lishi mumkin. Garchi bitta magnit hech qachon bunday artefaktlarni ko'rsatmaydi.
Aslida, bunday magnit uchta tortishish zonasiga ega. Ikkita chekkada va biri o'rta nuqtada. Natijada, perpendikulyar ravishda biriktirilgan boshqa magnit o'rtada barqaror nuqtani topadi, garchi butun magnit bilan magnitni bu tarzda ulash hech qachon mumkin bo'lmaydi - u albatta qutblardan biriga tortiladi.
Bundan tashqari, ikkita yoki undan ortiq bog'langan magnitlarning maydoni bitta magnitning maydoniga qaraganda sezilarli darajada zaifdir. Buni, masalan, ushbu fotosuratda ko'rish mumkin:
O'rta magnit yaqinidagi tortishish zonasi deyarli nolga teng, tashqi magnitlar yaqinida sezilarli darajada o'sadi va bitta magnit yaqinida yanada ko'proq o'sadi. Ma'lum bo'lishicha, birlashtirilgan magnit maydonlari bir-birini himoya qiladi va, ehtimol, bir-biridan mustaqil ravishda harakat qiladi va natijada kuch vektorini qoplaydi. Bu, ehtimol, ulanish magnit maydonining artefaktlarini tushuntiradi.
Magnit va po'lat sharning maydoni.
Maydon odatda klassik magnit maydoniga o'xshaydi, faqat to'pning yonida u biroz shishib, chiziqlarni to'p tomon siljitganga o'xshaydi.
Ikki magnit va to'pning maydoni.
Fotosuratda to'rtta tortishish qutblari mavjudligi ko'rsatilgan. To'pning chetlarida va to'pning har ikki tomonidagi maydonda. Bundan tashqari, to'pning qutblari xuddi siqilgan. Magnit chiziqlar to'pning atrofida plyonkaga nisbatan parallel. Agar to'p bog'langan to'pning yaqinidagi bunday bog'ichga biriktirilgan bo'lsa, u eng yaqin ikkita qutbdan biriga tortiladi, juda yaqinroq va kuchliroq maydon. Undan shuni aytishimiz mumkinki, to'p go'yo mustaqil magnit bo'lib ishlaydi, garchi uning maydoni induktsiyalangan bo'lsa ham.
Bunday bog'lanish ham yaxshi, chunki magnitlar sirtga tegmasa va barcha ishqalanish kuchi faqat to'pda bo'lsa, unda bunday kombinatsiya Yerning tashqi magnit maydoniga qarab aylanib, kompas ignasi kabi ishlay boshlaydi.
Ikki qarama-qarshi yo'naltirilgan magnit va to'pning maydoni.
Va bu erda biz birinchi syurprizni kutmoqdamiz. Va u qarama-qarshi belgining kichik magnitlari to'p orqali osongina tortiladi, degan xulosaga keladi.
Fotosuratda to'p darajasida katta shish ko'rsatilgan. Butun tizim faqat uchta qutbga ega. To'pning maydon chiziqlari plyonkaga perpendikulyar bo'lib, bu odatda ikkita qaytaruvchi magnit uchun normaldir. Ammo paydo bo'lgan tishli tishli tortish zonasiga qarasangiz, to'p o'zini butun yuzasi bilan to'liq qutb kabi tutishini ko'rishingiz mumkin. To'pning yaqinidagi tortishish zonasi magnitlarning chetlariga qaraganda bir oz kattaroqdir, bu qaytaruvchi magnitlar maydonlarining qisman qo'shilishi bilan osonlik bilan izohlanadi (xuddi shu belgining maydoni).
Shu bilan birga, ikkinchi magnit har doim bir xil qutb tomonidan to'pga tortiladi, deb aytish mumkin emas. Aslida, bu juda tor zona - magnitni qaysi tomonga olib kelishiga qarab, to'pdan 1-3 mm yaqinida tortishish kuzatiladi. Keyinchalik itarilish zonasi keladi va magnit o'qi bo'ylab itarilish yon tomonga qaraganda bir oz zaifroq.
(Eslatma, magnitni qaytarish tajribalari haqida ko'proq qarang)
Bitta to'pga maksimal 4 ta itaruvchi magnit biriktirilishi mumkin. Bunday holda, tortishish zonasi magnitlarni bir-biridan qaytarishning markaziy o'qi bo'yicha 1,5-2 marta ortadi.
Kuchli magnitlar uchun to'p yaqinidagi tortishish umuman sodir bo'lmaydi - ular har qanday masofadan turib qaytarishda davom etadilar. Xususan, 10 * 30 katta magnit uchun siz bir vaqtning o'zida 3 ta po'lat to'pni qo'ysangiz, maydonning bir qismini himoya qilishingiz va kichik magnitni jalb qilishingiz mumkin.
Shu bilan birga, fotosuratda shishish maydoni, xuddi to'plar bo'ylab cho'zilganligini ko'rsatadi.
Agar magnitlar o'zaro itarish chegarasida erkin yotsa, ular o'rtasida zaif "maydon shishishi" mavjud, ammo agar ular kuchli itarilish zonasida majburan ushlab turilsa, rasm yana uch qutbli shaklga ega bo'ladi. 
Ikki piyodalarga qarshi magnitlar maydoni.
4 ta qutb va ikkalasining o'qi bo'ylab bir oz egilgan maydon ko'rinadi. Bu egrilik eng yaxshi 36 magnitdan iborat kubda ko'rinadi: ular shaxmat taxtasi shaklida bir qatorda joylashgan.
2 yoki ko'p magnitlarning ulanishi o'zining butun magnit maydonini deyarli butunlay yopishi bilan tavsiflanadi. Qutblar yaqinidagi magnit maydon hali ham kichik, yon devorlar yaqinidagi maydon esa deyarli yo'q.
Agar plyonka magnitlardan biroz yuqoriga ko'tarilsa, 5-7 mm masofada bo'lsa, unda maydon kengayishi aniq bo'ladi, xuddi shunday, ya'ni. tomonlarga ajraladi, shu bilan birga maydonning kuchi va perpendikulyarligi zaiflashadi, bu magnit maydon chiziqlarining klassik modeliga to'liq mos keladi. 
Qattiq diskdan magnit maydon.
Qadimgi qattiq disklarda siz juda kuchli magnitlarni olib tashlashingiz mumkin:
Bunday magnitning o'ziga xos xususiyati shundaki, u aslida ikkita SN + NS magnitlarining birikmasidir. Bundan tashqari, har bir yarmining magnitlanish o'qi fotosuratni kuzatuvchiga qaratilgan. Bular. magnitning qalinligiga perpendikulyar. Yon yuzlar va bunday magnitlar deyarli yo'qligi sababli (u deyarli tekis, magnitning qalinligi atigi 1,5 mm), plyonkaga perpendikulyar magnit maydonning chiziqlari uning chetlaridan tashqariga chiqib ketishini ko'rish mumkin. , bu cho'zilgan dumaloq magnitlar bilan bog'liq emas.
Maydonni itarish va saralash bilan tajribalar.
Amaliyot shuni ko'rsatadiki, ikkita magnitning o'zaro ta'sirini o'rganish va o'lchash juda aniq bo'lgan magnitlanadigan tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli tishli qurilmalar bilan ishlashdan ko'ra, ikkita magnitning o'zaro ta'sirini o'rganish va o'lchash ancha qiyin bo'lib chiqdi. Bu erda biz ikkita faol komponent bilan shug'ullanamiz, ularning har biri bir-biriga ta'sir o'tkazishga harakat qilmoqda. Noaniqlik shundaki, bir xil o'lchov turli natijalarni ko'rsatishi mumkin. Bular. ularning o'zaro ta'sirida magnitlar, masalan, turli masofalarda qaytara boshlaydi. Va buning sababi ikkita omilga bog'liq. Birinchi omil - magnitlarning o'zaro ta'sir qilish burchagi. Ikkinchi omil qaysidir ma'noda magnitning bir-biriga nisbatan harakat tezligi va yo'nalishi bilan bog'liq.Aynan shuning uchun ikkita magnit va to'p bilan oldingi sinov turli xil natijalarni ko'rsatdi (bu erda to'p magnit maydonini himoya qilganday tuyuldi). Aslida, bu sodir bo'lmayotganga o'xshaydi.
Qaytarilish faktini aniq aniqlash uchun ikkinchi magnitni boshqa magnit qutbi yo'nalishi bo'yicha emas, balki ularning o'zaro itarish yo'nalishi bo'yicha birinchisiga joylashtirish kerak deb qaror qilindi. Fotosuratdan ko'rinib turibdiki, bu mutlaqo bir xil narsa emas.
Magnitlarning itarilish zonasi ma'lum bir radius yoki qutbdan unga yaqin bo'lgan egri chiziq bo'lib, chiziqchalar itarilish burchagining o'zgarishini belgilaydi. Burchak juda tez orientatsiyani o'zgartiradi va oxir-oqibat 180 gradusga aylanadi, shundan so'ng faqat tortishish yoki bir-biridan boshqa qutbli qutb tomonidan itarilish kuzatiladi. Boshqa har qanday burchakda magnitlar ancha oldin o'zaro ta'sir qila boshlaydi. Bu, birinchi navbatda, magnitning aylana boshlaganligidan iborat, chunki unga ikkita kuch ta'sir qiladi. Ulardan biri itarish kuchi, ikkinchisi boshqa qutbga tortish kuchi. Bular. burilish hosil qilish uchun qo'shilgan ikkita kuch mavjud va bu zona to'g'ridan-to'g'ri itarishdan ko'ra ancha kengroqdir. Bundan tashqari, ba'zida teskari oqibatlarsiz sodir bo'ladi va ba'zida bu itarish chegarasidan uzoqroq bo'lgan zonadan keskin tortishishga olib keladi. Shunga qaramay, teskari o'zi magnitni qisman yaqinlashtirishi mumkin. To'pni o'rnatgandan so'ng, repulsiya zonasi xuddi shu usul yordamida tekshirildi (xochlar bilan belgilangan). Ma'lum bo'lishicha, hamma narsa to'pning diametriga qarab o'zgargan. Bular. o'ziga yaqin bo'lgan diqqatni jalb qiladigan element paydo bo'lishiga qaramay, itarilish zonasining o'zi unchalik o'zgarmadi. Aytgancha, teskari zona magnitlar o'qlarining parallellik qoidasi bilan aniqlangan. Boshqa burchak ostida siz butunlay boshqa rasmni olishingiz mumkin.
Agar siz magnitning o'lchami va kuchiga nisbatan juda katta magnitlangan ekranni qo'ysangiz, rasm tubdan o'zgaradi. Ekran - diametri 16 mm, uzunligi taxminan 5 sm va qalinligi 1 mm bo'lgan bir turdagi po'latdan yasalgan trubaning tagligi.
Repulsiya zonasi aslida butunlay yo'qoladi. Uning o'rniga katta tortishish zonasi va biroz uzoqroqda = katta teskari zona, shundan so'ng magnit ekranga tortilishga intiladi. Jozibali zona ekranning boshqa tomonida magnit yaqinida ham ishlaydi. Ammo agar siz magnitdan uzoqroqqa borsangiz, u erda odatiy itarish ta'sir qiladi va bir tomondan ekran bunga hech qanday ta'sir qilmaydi, faqat ekranning o'zi yaqinidagi maydonni o'zgartiradi. Bu plastinkaning har ikki tomonida katta tortishish cho'qqisiga ega bo'lgan magnit maydonning assimetrik taqsimlanishiga olib keladi.
Super kuchlar nima magnit maydonlari?
Fanda tabiatni idrok etish quroli sifatida turli o'zaro ta'sirlar va sohalardan foydalaniladi. Jismoniy eksperiment jarayonida tadqiqotchi o'rganilayotgan ob'ektda harakat qilib, bu ta'sirga javobni o'rganadi. Uni tahlil qilib, ular hodisaning tabiati haqida xulosa chiqaradilar. Ko'pchilik samarali vosita ta'sir magnit maydondir, chunki magnitlanish moddalarning keng tarqalgan xususiyatidir.
Magnit maydonning quvvat xarakteristikasi magnit induksiyadir. Quyida o'ta kuchli magnit maydonlarni olishning eng keng tarqalgan usullarining tavsifi keltirilgan, ya'ni. 100 T dan ortiq induksiyaga ega magnit maydonlar (tesla).
Taqqoslash uchun -
- supero'tkazuvchi kvant interferometri (SQUID) yordamida qayd etilgan minimal magnit maydon 10 -13 T;
- Yerning magnit maydoni - 0,05 mT;
- yodgorlik muzlatgich magnitlari - 0,05 tl;
- alniko (alyuminiy-nikel-kobalt) magnitlari (AlNiCo) - 0,15 T;
- ferrit doimiy magnitlar (Fe 2 O 3) - 0,35 T;
- samarium-kobalt doimiy magnitlari (SmCo) - 1,16 T;
- eng kuchli neodimiy doimiy magnitlar (NdFeB) - 1,3 T;
- Katta adron kollayderining elektromagnitlari - 8,3 T;
- eng kuchli doimiy magnit maydon (Florida universitetining Oliy magnit maydonlari milliy laboratoriyasi) - 36,2 T;
- o'rnatishni buzmasdan erishilgan eng kuchli impulsli magnit maydon (Los Alamos Milliy Laboratoriyasi, 2012 yil 22 mart) - 100,75 T.
Hozirgi vaqtda "Megagauss klubi" ga a'zo mamlakatlarda o'ta kuchli magnit maydonlarni yaratish bo'yicha tadqiqotlar olib borilmoqda va megagauss magnit maydonlarini yaratish bo'yicha xalqaro konferentsiyalarda va tegishli tajribalarda muhokama qilinmoqda ( gauss- CGS tizimidagi magnit induksiyani o'lchash birligi, 1 megagauss = 100 tesla). 
Bunday kuchli magnit maydonlarni yaratish uchun juda yuqori quvvat talab qilinadi, shuning uchun hozirgi vaqtda ularni faqat impulsli rejimda olish mumkin va pulsning davomiyligi o'nlab mikrosekundlardan oshmaydi.
Bir burilishli solenoidda tushirish
100 ... 400 Tesla oralig'ida magnit induksiyaga ega o'ta kuchli impulsli magnit maydonlarni olishning eng oddiy usuli bu bir burilishli solenoidlarda sig'imli energiyani saqlash moslamalarini tushirishdir ( solenoid- bu silindrsimon shakldagi bir qatlamli rulon bo'lib, uning burilishlari mahkam o'ralgan va uzunligi diametridan ancha katta). 
Amaldagi bobinlarning ichki diametri va uzunligi odatda 1 sm dan oshmaydi.Ularning induktivligi kichik (bir necha nanohenlar), shuning uchun ularda kuchli kuchli maydonlarni yaratish uchun megaamper darajasidagi oqimlar talab qilinadi. Ular yuqori kuchlanishli (10-40 kilovolt) past o'z-o'zidan induktivlik va saqlanadigan energiya o'nlab dan yuzlab kilojoulgacha bo'lgan kondansatör banklari yordamida olinadi. Bunday holda, induksiyaning maksimal qiymatga ko'tarilish vaqti 2 mikrosekunddan oshmasligi kerak, aks holda solenoidning yo'q qilinishi o'ta kuchli magnit maydonga yetguncha sodir bo'ladi. 
Solenoidning deformatsiyasi va destruktsiyasi, solenoiddagi oqimning keskin oshishi tufayli sirt ("teri") ta'siri muhim rol o'ynashi bilan izohlanadi - tokning yuzasida nozik bir qatlamda to'plangan. solenoid va oqim zichligi juda yuqori qiymatlarga yetishi mumkin. Buning oqibati solenoid materialida yuqori harorat va magnit bosimga ega bo'lgan hududning paydo bo'lishidir. Allaqachon 100 Tesla induksiyasida bobinning sirt qatlami, hatto o'tga chidamli metallardan ham eriy boshlaydi va magnit bosim ko'pchilik ma'lum metallarning kuchlanish kuchidan oshadi. Maydonning yanada ortishi bilan erish hududi o'tkazgichga chuqur kirib boradi va uning yuzasida materialning bug'lanishi boshlanadi. Natijada, solenoid materialining portlovchi halokati sodir bo'ladi ("teri qatlamining portlashi").
Agar magnit induksiyaning qiymati 400 Tesla dan oshsa, unda bunday magnit maydon atomning bog'lanish energiyasi bilan taqqoslanadigan energiya zichligiga ega. qattiq moddalar va kimyoviy portlovchi moddalarning energiya zichligidan ancha yuqori. Bunday maydonning ta'sir qilish zonasida, qoida tariqasida, rulon materialining to'liq yo'q qilinishi sekundiga 1 km gacha bo'lgan rulon materialining kengayish tezligi bilan sodir bo'ladi.
Siqish usuli magnit oqimi(magnit to'planishi)
Laboratoriyada maksimal magnit maydonni (2800 T gacha) olish uchun magnit oqimni siqish usuli qo'llaniladi ( magnit to'planishi).
O'tkazuvchi silindrsimon qobiq ichida ( layner) radius bilan r0 va bo'lim S0 induksiya bilan eksenel boshlang'ich magnit maydon hosil bo'ladi B0 va magnit oqim F = B 0 S 0 Va. Keyin astar nosimmetrik tarzda va juda tez tashqi kuchlar ta'sirida siqiladi, shu bilan birga uning radiusi kamayadi. rf gacha bo'lgan ko'ndalang kesimlar maydoni S f. Ko'ndalang kesim maydoniga mutanosib ravishda, linerga kiradigan magnit oqim ham kamayadi. Qonunga muvofiq magnit oqimning o'zgarishi elektromagnit induksiya linerda induksiyalangan oqimning paydo bo'lishiga olib keladi, bu magnit oqimning pasayishini qoplashga moyil bo'lgan magnit maydon hosil qiladi. Bunday holda, magnit induktsiya qiymatga mos ravishda ortadi B f =B 0 *l*S 0 /S f, bu erda l - magnit oqimni saqlash omili. 
Magnit yig'ish usuli deb nomlangan qurilmalarda amalga oshiriladi magnetokumulyativ (portlovchi magnit) generatorlar. Astarni siqish kimyoviy portlovchi moddalarning portlash mahsulotlarining bosimi bilan amalga oshiriladi. Dastlabki magnit maydonni yaratish uchun oqim manbai kondansatör bankidir. Andrey Saxarov (SSSR) va Klarens Fauler (AQSh) magnitokumulyativ generatorlarni yaratish sohasidagi tadqiqotlarning asoschilari edi. 
1964 yilda o'tkazilgan tajribalardan birida MK-1 magnitokumulyativ generatori yordamida diametri 4 mm bo'lgan bo'shliqda 2500 T rekord maydon qayd etilgan. Biroq, magnit to'planishining beqarorligi o'ta kuchli magnit maydonlarning portlovchi avlodining qaytarilmas tabiatiga sabab bo'ldi. Magnit to'planish jarayonini barqarorlashtirish magnit oqimini ketma-ket bog'langan koaksiyal qobiqlar tizimi bilan siqish orqali mumkin. Bunday qurilmalar o'ta kuchli magnit maydonlarning kaskad generatorlari deb ataladi. Ularning asosiy afzalligi shundaki, ular barqaror ishlashi va o'ta kuchli magnit maydonlarining yuqori takrorlanishini ta'minlaydi. MK-1 generatorining ko'p bosqichli dizayni, 140 kg portlovchi moddadan foydalangan holda, chiziqni 6 km / s gacha siqish tezligini ta'minlab, 1998 yilda Rossiya Federal Yadro markazida jahon rekordi magnit maydonini olish imkonini berdi. 2 sm 3 hajmdagi 2800 tesla. Bunday magnit maydonning energiya zichligi eng kuchli kimyoviy portlovchi moddalarning energiya zichligidan 100 barobar ko'proqdir. 
O'ta kuchli magnit maydonlarni qo'llash
Fizik tadqiqotlarda kuchli magnit maydonlardan foydalanish sovet fizigi Pyotr Leonidovich Kapitsaning 1920-yillarning oxiridagi faoliyati bilan boshlangan. O'ta kuchli magnit maydonlar galvanomagnit, termomagnit, optik, magnit-optik, rezonans hodisalarni o'rganishda qo'llaniladi.
Ular, xususan:
