"С практической точки зрения - не могут быть использованы, но эффект проявляется одинаково и в них тоже. Речь идёт о том что эффект пропорционален магнитной проницаемости, и с медного сердечника магнит получить можно, но его сила будет незначительна. НО БУДЕТ."
Какой эффект проявляется? В вашем магнитопроводе 2 принципиально разных по ожидаемым от них магнитных свойств участка:
1) участок который (после намагничивания) будет источником магнитного потока - важно высокое значение остаточной индукции Br;
2) весь остальной магнитопровод (условно неподвижная часть и условно подвижная) - через эти элементы происходит замыкание магнитной цепи, поэтому важна высокая магнитная проницаемость.
Предположим, речь идет об участке 1, от которого ожидается высокая остаточная индукция. Открываем википедию: "Ферромагнетик - такое вещество, которое (при температуре ниже точки Кюри) способно обладать намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля" - собственно, из-за этого свойства я выше указывал, что вам нужен ферромагнетик. Медь - диамагнетик, у нее нет доменной структуры, нет остаточной намагниченности - в качестве источника магнитного потока медь использовать не получится. С точки зрения магнетизма все вещества относятся к какому-то типу, но это не означает, что из них можно изготовить магнит - человек, например, (как графит, азот) является диамагнетиком.
Если предположить, что речь идет об участке 2, для которого важна высокая магнитная проницаемость - медь не обладает высокой магнитной проницаемостью, так что, силовым линиям магнитного поля, создаваемого участком 1, будет энергетически выгоднее замкнуться на себя через воздух, чем через медный магнитопровод.
"И вопрос ещё какой силы надо такому сердечнику придать намагниченность чтобы она осталась. Возможно, кто-то измерял такие характеристики этих материалов, всё-таки магнитную проницаемость измерили, точку кюри тоже... а про силу намагничивания данных не встречал."
Даже для ферромагнетиков свойство "сохранения намагниченности" не связано напрямую с тем, во внешнее магнитное поле какой напряженности вы его поместили - нужно смотреть на магнитные свойства ферромагнетика. Так, есть параметр "индукция насыщения" - если вы насытили материал, дальнейшее увеличение внешнего магнитного поля не будет приводить к значительному увеличению индукции в материале. Предположим, что мы намагнитили материал до насыщения - если после этого выключить внешнее магнитное поле, индукция в ферромагнитном материале, в соответствии с петлей гистерезиса, уменьшится до величины остаточной индукции. Диамагнетик же после выключения внешнего магнитного поля намагниченность не сохранит.
Во-первых, спасибо автору за статью и интерес к магнетизму. Во-вторых, по самой статье (сильно не вчитывался, но укажу на пару моментов):
Медь и алюминий не могут быть использованы для замыкания магнитной цепи, так как это не ферромагнетики. Тут нужны сплавы на основе железа, никеля, кобальта.
Предположим, вы рассчитываете на создание замка с силой отрыва 200 кг (к единице измерений можно придраться, но не суть) - цифра из статьи. Если посмотреть на формулу, то сила отрыва будет зависеть от ПЛОЩАДИ места контакта условно статичной части вашей магнитной системы и условно подвижной части (бруска), а также от МАГНИТНОГО ПОТОКА в данном магнитопроводе. Пятно контакта можно сделать максимально большим, не вопрос, но давайте посмотрим на то, что является источником магнитного потока в системе - это остаточная намагниченность (индукция). То есть, величина магнитного потока ограничена свойствами материала, из которого изготовлены элементы магнитопровода. Для создания усилия отрыва 200 кг вам нужно создать магнитный поток большой величины - конструкционные стали не подойдут, у них относительно низкая коэрцитивная сила, тут нужны постоянные магниты на редкоземельных металлах, но тогда возникает проблема с тем, как постоянный магнит намагнитить/размагнитить. Автомобильный аккумулятор, естественно, не справится с такой задачей - нужен импульсный источник тока большой электрической емкости. Как видите, даже не вдаваясь в детали проекта, можно понять, что он не взлетит.
Тем не менее, повторюсь, спасибо автору за интерес к магнетизму и удачи в техническом творчестве.
Во-первых, статья занятная, плюс, спасибо, что навели на интересный портал. Есть несколько моментов.
«Иногда ещё называют гауссометром» — от единицы измерения Гаусс (Гс), в России не применяется, у нас амперы на метр (А/м) для напряженности магнитного поля, и тесла (Тл) для индукции (плотности магнитного потока).
«1 Гаусс = 0,1 мТл [микротесла]» — миллитесла.
«можно проводить измерения с частотой в десятки кГц.» в представленной реализации однозначно нет — провода от датчика Холла не перевиты. Думаю, что-то адекватное может быть получено в диапазоне до 100 Гц.
«B = μ0 * n * I» — добавлю, что n = N/L, где N — количество витков, а L — длина обмотки
«Я использовал ПВХ-трубку с внешним диаметром 23 см и сделал 566 витков» — 23 мм в оригинале. Плюс, необходимо как-то центрировать зонд в соленоиде
«Используйте либо источник переменного тока, либо резистор переменный резистор, чтобы управлять током» — не переменного тока, а регулируемый.
Не могу согласиться.
"С практической точки зрения - не могут быть использованы, но эффект проявляется одинаково и в них тоже. Речь идёт о том что эффект пропорционален магнитной проницаемости, и с медного сердечника магнит получить можно, но его сила будет незначительна. НО БУДЕТ."
Какой эффект проявляется? В вашем магнитопроводе 2 принципиально разных по ожидаемым от них магнитных свойств участка:
1) участок который (после намагничивания) будет источником магнитного потока - важно высокое значение остаточной индукции Br;
2) весь остальной магнитопровод (условно неподвижная часть и условно подвижная) - через эти элементы происходит замыкание магнитной цепи, поэтому важна высокая магнитная проницаемость.
Предположим, речь идет об участке 1, от которого ожидается высокая остаточная индукция. Открываем википедию: "Ферромагнетик - такое вещество, которое (при температуре ниже точки Кюри) способно обладать намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля" - собственно, из-за этого свойства я выше указывал, что вам нужен ферромагнетик. Медь - диамагнетик, у нее нет доменной структуры, нет остаточной намагниченности - в качестве источника магнитного потока медь использовать не получится. С точки зрения магнетизма все вещества относятся к какому-то типу, но это не означает, что из них можно изготовить магнит - человек, например, (как графит, азот) является диамагнетиком.
Если предположить, что речь идет об участке 2, для которого важна высокая магнитная проницаемость - медь не обладает высокой магнитной проницаемостью, так что, силовым линиям магнитного поля, создаваемого участком 1, будет энергетически выгоднее замкнуться на себя через воздух, чем через медный магнитопровод.
"И вопрос ещё какой силы надо такому сердечнику придать намагниченность чтобы она осталась. Возможно, кто-то измерял такие характеристики этих материалов, всё-таки магнитную проницаемость измерили, точку кюри тоже... а про силу намагничивания данных не встречал."
Даже для ферромагнетиков свойство "сохранения намагниченности" не связано напрямую с тем, во внешнее магнитное поле какой напряженности вы его поместили - нужно смотреть на магнитные свойства ферромагнетика. Так, есть параметр "индукция насыщения" - если вы насытили материал, дальнейшее увеличение внешнего магнитного поля не будет приводить к значительному увеличению индукции в материале. Предположим, что мы намагнитили материал до насыщения - если после этого выключить внешнее магнитное поле, индукция в ферромагнитном материале, в соответствии с петлей гистерезиса, уменьшится до величины остаточной индукции. Диамагнетик же после выключения внешнего магнитного поля намагниченность не сохранит.
Во-первых, спасибо автору за статью и интерес к магнетизму. Во-вторых, по самой статье (сильно не вчитывался, но укажу на пару моментов):
Медь и алюминий не могут быть использованы для замыкания магнитной цепи, так как это не ферромагнетики. Тут нужны сплавы на основе железа, никеля, кобальта.
Предположим, вы рассчитываете на создание замка с силой отрыва 200 кг (к единице измерений можно придраться, но не суть) - цифра из статьи. Если посмотреть на формулу, то сила отрыва будет зависеть от ПЛОЩАДИ места контакта условно статичной части вашей магнитной системы и условно подвижной части (бруска), а также от МАГНИТНОГО ПОТОКА в данном магнитопроводе. Пятно контакта можно сделать максимально большим, не вопрос, но давайте посмотрим на то, что является источником магнитного потока в системе - это остаточная намагниченность (индукция). То есть, величина магнитного потока ограничена свойствами материала, из которого изготовлены элементы магнитопровода. Для создания усилия отрыва 200 кг вам нужно создать магнитный поток большой величины - конструкционные стали не подойдут, у них относительно низкая коэрцитивная сила, тут нужны постоянные магниты на редкоземельных металлах, но тогда возникает проблема с тем, как постоянный магнит намагнитить/размагнитить. Автомобильный аккумулятор, естественно, не справится с такой задачей - нужен импульсный источник тока большой электрической емкости. Как видите, даже не вдаваясь в детали проекта, можно понять, что он не взлетит.
Тем не менее, повторюсь, спасибо автору за интерес к магнетизму и удачи в техническом творчестве.
«Иногда ещё называют гауссометром» — от единицы измерения Гаусс (Гс), в России не применяется, у нас амперы на метр (А/м) для напряженности магнитного поля, и тесла (Тл) для индукции (плотности магнитного потока).
«1 Гаусс = 0,1 мТл [микротесла]» — миллитесла.
«можно проводить измерения с частотой в десятки кГц.» в представленной реализации однозначно нет — провода от датчика Холла не перевиты. Думаю, что-то адекватное может быть получено в диапазоне до 100 Гц.
«B = μ0 * n * I» — добавлю, что n = N/L, где N — количество витков, а L — длина обмотки
«Я использовал ПВХ-трубку с внешним диаметром 23 см и сделал 566 витков» — 23 мм в оригинале. Плюс, необходимо как-то центрировать зонд в соленоиде
«Используйте либо источник переменного тока, либо резистор переменный резистор, чтобы управлять током» — не переменного тока, а регулируемый.