2018-09-24
Forschungswebsite von Vyacheslav Gorchilin
Langsame magnetische Wellen
Für viele Forscher und Liebhaber der Physik diese Daten können Denkanstoß geben, weil manchmal teilweise und manchmal komplett Sie werden, jenseits der klassischen Vorstellungen von einem magnetischen Feld und Welle Prozesse in einer langen Reihe. In diesem Artikel erzählen wir über die Experimente und Ausrüstung für Sie, besprechen Ihre Ergebnisse absolut ungewöhnliche und dann reden wir und über den generator auf diesen Effekt.
Der Kurs der Radiotechnik wissen wir über die Welle Prozesse entstehen in langen Leitungen (DL). Sie sind gut durch die телеграфными Gleichungen und der Theorie der maxwellschen Gleichungen, oft in der Praxis angewendet und experimentell gut untersucht. Der Hauptunterschied einer langen Reihe von konzentrierten — Verteilung пучностей Strom und Spannung entlang. In DL ist die Verteilung beginnt, sofern Sie eine Länge gleich 1/4 der Wellenlänge, und die Welle breitet sich entlang der DL mit etwa Licht-Geschwindigkeit. In einer konzentrierten Linie, пучностей Strom und Spannung wird nicht beobachtet, da die Länge dieser Linie viel weniger Wellenlängen. So war es vor der Entdeckung der langsamen Wellen, die später D. Smith nennt — magnetischen.
Классическое распределение электрического и магнитного полей в длинной линии в режиме 1/4 длины волны
Betrachten wir nur das Schema mit dem generator G1, verbunden mit einer langen Reihe durch den Induktor L2 L1 (Abb. 1.1). Übrigens, das Diagramm von einem klassischen TESLA-Transformator. Wir finden in Ihr eine solche Frequenz-generator, um die Länge DL wurde gleich 1/4 der Wellenlänge. In diesem Fall, um ein Regime mit пучностью Strom DL am Anfang und пучностью Spannung am Ende, was entspricht den klassischen Vorstellungen. Für das magnetische Feld das bedeutet es höchstens am Anfang der DL und das Maximum der elektrischen — in Ihrem Ende, und was in der folgenden Abbildung (1.2).
Glauben Sie, dass in der Realität wird mit der Verteilung des magnetischen Feldes (MP) entlang der DL, wenn wir beginnen verkleinern der Oszillatorfrequenz? Mit den Positionen der klassischen Radiotechnik erhalten wir ein Schema mit konzentrierten Parametern, wo er nicht soll beobachtet werden, die Umverteilung von Strom und Spannung. Aber ob es das wirklich? Schrittweise Reduzierung der Oszillatorfrequenz zuerst kommen wir am Modus bis zu 1/8 der Wellenlänge, wo, unter bestimmten Bedingungen, kann beobachten das erste неклассическое Phänomen — kein MP um den Leiter in dem der Strom fließt. Und noch mehr zu beobachten ungewöhnliches Verhalten MP, müssen wir hinabsteigen generator bis zu den Frequenzen der jeweiligen 1/100 (oder weniger) von der Wellenlänge L2. Scheinbar schon wo es keine Umverteilung der MP wir nicht sehen, aber genau hier beginnt der Spaß!
Неклассическое Verteilung des magnetischen Feldes
Für die Forschung ist so ungewöhnlich, aus der Sicht der Klassiker, das Verhalten von MP sammeln noch mehr einfache Schaltung (Abb. 2.2). By the way, können Sie auch die früheren (1.1), aber da hier das elektrische Feld hier nicht zeigt keine Anomalien, und das freie Ende L2 nicht gebraucht wird, und die Induktivität L1 der Schaltung entfernt werden können. Неклассическое распределение магнитного поля на сверхнизких частотах. Сравнение с классическим Diejenigen unserer Leser, die noch nie lenkte Ihre Aufmerksamkeit auf diese Anomalie, wird sehr überrascht sein, da statt der erwarteten Konstanten Verteilung der MP entlang der Länge der Spule, in der Realität beobachten wir ein ganz anderes Bild.
Die Verteilung der MP in der Spule wird so, wie in der folgenden Abbildung (2.2), wo die positiven Werte von H entsprechen einem pol und negativ — zu einem anderen. Dies entspricht völlig die Welle Verteilung in der klassischen DL mit zwei offensichtlichen unterschieden: das elektrische Feld (E) hier ständig über die gesamte Länge und die Verteilung der magnetischen verschoben und wird ohne Modul! Diese Unterschiede sind in den Abbildungen 2.3 (Verteilung der magnetischen und elektrischen Felder in der klassischen völlig Wave DL) und 2.4 (Verteilung der magnetischen und elektrischen Felder mit langsamen Wellen).
Aber wie ist das möglich? Denn die Frequenz des Generators G1 entspricht bestritt Anteile der klassischen Wellenlänge. Hier ist es notwendig, daran zu erinnern, dass in der Theorie der langen Leitungen Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle etwa Licht, und von Ihr und wir rechnen Wellenlänge. Um genauer zu sein, in der Klassik die Geschwindigkeit der Wellen in DL gilt als die Lichtgeschwindigkeit multipliziert mit Koeffizient unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Leiters. Aber für Kupfer oder sogar für Draht-Isolierung es werden die Größen ein wenig abweichen von der Einheit, aber nicht etwa 1/100. Und damit haben wir es mit einer grundlegend anderen Art von Wellen! Als Nächstes werden wir weiterhin die ungewöhnlichen Eigenschaften von Feldern und Wellen selbst nennen langsam oder magnetischen.

Beispiel. Spule L2 gewickelt Draht mit einem Durchmesser von 2mm auf Kunststoffrahmen mit einem Durchmesser von 50mm. Die Anzahl der Windungen — 150. Kabellänge — 23.5 M. die Frequenz des Generators G1 weitere 1/4 Wellenlänge in einer solchen DL sollte 3.2 MHz. Aber für die langsamen Wellen die Frequenz des Generators wird nur etwa 15кГц

Übrigens, obwohl das elektrische Feld und das spiegelt sich in der Abbildung (2.4), stellt tatsächlich einen sehr kleinen Wert, was vollkommen logisch ist für solche Bässe.
Die Anzeige des magnetischen Feldes
Für weitere objektives Bild der Verteilung von MP mit langsamen Wellen ein Kompass genügt. Nicht geeignet sind und die Tester genau Messen die Größe der MP.
Индикатор магнитного поля показывающий направление его силовых линий
Abb.3. Anzeige MP zeigt die Richtung der Feldlinien
Die Tatsache, dass alle diese Geräte können nicht bestimmen die Richtung der magnetischen Feldlinien in allen Ebenen. Egal wie eyy, sondern helfen uns in diesem Fall kann eine ziemlich einfache Indikator, dessen Schema dargestellt auf der Abbildung Links. Auf Schnitt Ferritstab Länge von 3-5cm und Saugfähigkeit 400-600НМ, Kupferdraht gewickelt mit einem Durchmesser von 0.3-0.4 mm in einer Menge von 50-70 Windungen. An den enden so gewickelter Spulen подпаиваются zwei Zähler enthalten LED VD1, VD2. Selbst die LEDs vorzugsweise wählen Sie aus der Kategorie Superbright, Spannung auf 1,5 V, dann ist die Empfindlichkeit des Indikators steigt auf die Reihenfolge. Auf den folgenden Abbildungen LEDs Leuchten dieser Indikator bedingt werden Kennzeichnung blau und rot.
Noch bessere Ergebnisse für die Empfindlichkeit wird Ferrit, der in das Filter-Netzteil oder — Kabel von Monitor. Bei der Auswahl des Ferrits müssen die folgenden Grundsätze: er sollte zwei ausgeprägte Pole und er sollte nicht zu Hochfrequenz.
Die Verwendung dieser Indikator ist auch ziemlich einfach: wird es notwendig sein, tragen Sie es entlang der zu untersuchenden Spule, wobei, wie koaxial und senkrecht zu der Ebene zu Ihr. Über diese Studien, als auch über den generator auf die langsamen Wellen, Lesen Sie im nächsten Abschnitt.
 

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