4. Магнітні бурі

Достеменно відомо, що магнітні бурі впливають на здоров'я лю­дини та, імовірно, на розвиток інфекційних захворювань, призво­дять до зменшення кількості еритроцитів і зниження гемоглобіну, підвищують в'язкість крові. У результаті відбуваються збої серце­вого ритму, змінюється кров'яний тиск, з'являються головні болі, безсоння, людина стає дратівливою тощо. Зрештою навіть у здоро­вому організмі може настати порушення всіх налагоджених в орга­нізмі зв'язків.

5. Магнітні аномалії

Причиною магнітної аномалії в більшості випадків є наявність під поверхнею Землі значних мас магнітної залізної руди. Тому ви­вчення магнітної аномалії сприятиме одержанню цінних вказівок про наявність і місце розташування цих покладів. Однією з най­більших і добре вивчених магнітних аномалій є Курська магнітна аномалія, досліджена під керівництвом радянського фізика Петра Петровича Лазарєва (1878—1942). Тут були виявлені величезні по­клади залізної руди.

В Україні Кременчуцька магнітна аномалія — найбільший за­лізорудний район, що є продовженням Криворізького залізорудно­го басейну. У межах Кременчуцької магнітної аномалії відомі 4 ро­довища: Горишнє-Плавнинське, Лавриковське, Еристовське — за­лізисті кварцити переважно магнетитового складу зі значним уміс­том заліза.

Завдання для самостійної роботи:

Розв’яжіть задачі:

1. На провідник завдовжки 0,8м, що міститься в однорідному магнітному полі перпендикулярно до силових ліній, діє сила в 5 Н, коли по провіднику проходить струм 5 А. Визначити магнітну індукцію поля.

2. Протон у магнітному полі з індукцією 0,01Тл, описав півкола радіусом 10см. Знайти швидкість протона і період його обертання.

Тема 3. Електромагнітне поле

План самостійної роботи до теми

№ сам. роботи	Кількість годин на роботу	Теми самостійних робіт
10.	1	Струми Фуко
11.	1	Гіпотеза Максвела

1. Струми Фуко

Індукційні струми можуть збуджуватися й у суцільних масивних провідниках. У цьому випадку їх називають струмами Фуко або вихровими струмами. Електричний опір масивного провідника мало, тому струми Фуко можуть досягати дуже великої сили.

Струми Фуко, як і індукційні струми в лінійних провідниках, підкоряються правилу Ленца: їх магнітне поле спрямоване так, щоб протидіяти зміні магнітного поля, індукуючого вихрові струми. Що тому рухаються в сильному магнітному полі гарні провідники випробовують сильне гальмування, обумовлене взаємодією струмів Фуко з магнітним полем. Це використовують для демпфірування (заспокоєння) рухливих частин гальванометрів, сейсмографів і т.п. Теплова дія струмів Фуко використовується в індукційних плавильних печах.

Для зменшення струмів Фуко сердечники трансформаторів роблять із окремих пластин і пластини перпендикулярні струмам Фуко.

Внаслідок виникнення вихрових струмів швидкозмінний струм нерівномірно розподілений по перетину проведення - він витісняється на поверхню провідника - скін-ефект. Тому на високих частотах використовують порожні проведення.

Нехай маємо масивне металеве осердя з обмоткою (рис. ). Якщо за допомогою реостата змінювати в обмотці струм або подавати на затискачі котушки змінну напругу, то в обмотці протікатиме змінний струм. Змінні магнітні потоки перетинатимуть осердя і в усіх поперечних перерізах осердя .індукуватимуться кругові стру­ми, які називаються вихро­вими.

Вихрові струми індукуються в масивних металевих осердях, що знаходяться під дією змінного магнітного потоку або під час ру­ху металевих мас у постійному магнітному полі. Вони протіка­ють у площинах, що перетина­ються магнітними лініями. При великих поперечних перері­зах осердя їх електричний опір малий, тому індукційні стру­ми в них можуть бути великі.

Вихрові струми призводять до значного нагрівання осер­дя, внаслідок чого відбувається втрата енергії, що знижує ККД технічних пристроїв.

Для зменшення величини вихрових струмів осердя тран­сформаторів та електричних машин складають з окремих листів електротехнічної сталі, товщиною 0,1...0,5 мм, ізо­льованих один від одного за допомогою спеціального лаку або окалини, тому вихрові струми замикаються у межах товщини листа і зустрічають великий опір. Для збільшення електричного опору сталі до неї додають невелику кіль­кість кременю. Ці міри зменшують величину вихрових струмів та нагрів осердя, зменшуються також втрату електричної енергії.

У високочастотних колах для осердь застосовуються магнітодіелектрики і ферита, які мають великий опір вих­ровим струмам.

У деяких технічних приладах вихрові струми використо­вуються в корисних цілях, зокрема:

1) для екранування деталей від зовнішніх магнітних по­лів у схемах апаратури зв'язку. Для цього коливальні кон­тури радіоприймачів покривають алюмінієвими циліндрич­ними екранами. Під дією сусідніх змінних магнітних полів у алюмінієвому екрані індукуються вихрові струми, магнітні поля яких мають протилежні напрями із зовнішніми маг­нітними полями і компенсують їх дію, а тому деталі під екра­ном залишаються поза дією зовнішніх магнітних полів;

2) для заспокоювачів електровимірювальних приладів. Так, щоб при ввімкненні приладу швидко загасити коливан­ня стрілки, на кінець стрілки прикріплюють тонку алюмініє­ву пластину, яка при коливанні стрілки рухається між по­люсами маленького постійного підковоподібного магніту і перетинає його магнітне поле. При цьому в пластині індуку­ються вихрові струми, магнітні поля яких напрямлені про-гилежно магнітному полю постійного магніту. Це гальмує коливання пластини із стрілкою;

3) для витоплювання металу, коли застосовуються ін­дукційні печі, в яких метал витоплюється вихровими стру­мами, що створюють велике нагрівання металу.

Зміст самостійної роботи:

Підготуйте повідомлення на тему «Застосування струмів Фуко»