PDA

Просмотр полной версии : Электромагнитные поля


kvit
23.11.2015, 11:32
Хочется поговорить об аспектах моделирования электромагнитных полей конечно-элементными методами

а то че то тоскливо....

есть желающие??? :thinking:

Челентано
23.11.2015, 11:53
@kvit, разве что в рамках моделирования "пушки гаусса":sarcastic:
а так, я лично, даже в теории не слишком силен:wall:

Лукреция
23.11.2015, 11:56
об аспектах моделирования электромагнитных полей конечно-элементными методами
В приложении к чему-то?

kvit
23.11.2015, 11:59
@Челентано, давай про пушку гаусса

а че это? ))))

добавлено через 3 минуты
В приложении к чему-то?

ну, а почему бы и нет? можно и в приложении

Челентано
23.11.2015, 12:05
а че это? ))))

зацени)
самое действие начинается с 2:30
https://youtu.be/cmVz0ip7Osw

достаточно простая схема...главное точный расчет, и можно выходить на большую мощность:yes:

kvit
23.11.2015, 12:13
зацени)


ага, уже читаю )))


Пушка Гаусса (англ. (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D 0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA) Gauss gun, Coil gun, Gauss cannon) — одна из разновидностей электромагнитного ускорителя масс (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%81%D0%BE%D1%82%D1%80%D 0%BE%D0%BD). Названа по имени немецкого учёного Карла Гаусса (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D1%83%D1%81%D1%81,_%D0%9A%D0%B0%D1%80 %D0%BB_%D0%A4%D1%80%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%B8%D1%85) , заложившего основы математической теории электромагнетизма (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BC%D 0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0 %B2%D0%B7%D0%B0%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%B 9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B8%D0%B5). Следует иметь в виду, что этот метод ускорения масс используется в основном в любительских установках, так как не является достаточно эффективным для практической реализации. По своему принципу работы (создание бегущего магнитного поля) сходна с устройством, известным как линейный двигатель (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D1%8B%D0%B9_% D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1 %8C).


Применение

Теоретически возможно применение пушек Гаусса для запуска лёгких спутников (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D1%81%D0%BA%D1%83%D1%81%D1%81%D1%82%D0%B2%D 0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%BF%D1%83%D1 %82%D0%BD%D0%B8%D0%BA_%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0% B8) на орбиту. Основное применение — любительские установки, демонстрация свойств ферромагнетиков (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B5%D1%80%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D 0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA). Также достаточно активно используется в качестве детской игрушки или развивающей техническое творчество самодельной установки (простота и относительная безопасность)

Создание

Простейшие конструкции могут быть собраны из подручных материалов даже при школьных знаниях физики.
Существует множество сайтов, в которых подробно описано, как собрать пушку Гаусса. Но стоит помнить, что создание оружия в некоторых странах может преследоваться по закону. Поэтому, перед тем как создавать пушку Гаусса, стоит задуматься, как вы будете применять её.
Преимущества и недостатки

Пушка Гаусса в качестве оружия обладает преимуществами, которыми не обладают другие виды стрелкового оружия (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D1%80%D0%B5%D0%BB%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D 0%BE%D0%B5_%D0%BE%D1%80%D1%83%D0%B6%D0%B8%D0%B5). Это отсутствие гильз и неограниченность в выборе начальной скорости (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D1%87%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D 1%8F_%D1%81%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1 %8C_%D0%BF%D1%83%D0%BB%D0%B8) и энергии боеприпаса (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D0%B5%D0%B2%D1%8B%D0%B5_%D0%BF%D1%80% D0%B8%D0%BF%D0%B0%D1%81%D1%8B), возможность бесшумного выстрела (если скорость достаточно обтекаемого снаряда не превышает скорости звука (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_% D0%B7%D0%B2%D1%83%D0%BA%D0%B0)) в том числе без смены ствола (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B2%D0%BE%D0%BB_%28%D0%BE%D1%80%D1% 83%D0%B6%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D1%8B%D0%B9%29) и боеприпаса, относительно малая отдача (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%82%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B0_%D0%BE%D1%80% D1%83%D0%B6%D0%B8%D1%8F) (равная импульсу вылетевшего снаряда, нет дополнительного импульса от пороховых газов или движущихся частей), теоретически, больша́я надежность и теоретически износостойкость (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D 0%BE%D0%B9%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C), а также возможность работы в любых условиях, в том числе в космическом пространстве (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D 0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1 %80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE).


Однако, несмотря на кажущуюся простоту пушки Гаусса, использование её в качестве оружия сопряжено с серьёзными трудностями, главное из которых: большие затраты энергии.
Первая и основная трудность — низкий КПД (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D 0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0 %BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B4%D0%B5%D0%B9%D1%81%D1% 82%D0%B2%D0%B8%D1%8F) установки. Лишь 1-7 % заряда конденсаторов переходят в кинетическую энергию (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D 1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0 %B3%D0%B8%D1%8F) снаряда. Отчасти этот недостаток можно компенсировать использованием многоступенчатой системы разгона снаряда, но в любом случае КПД редко достигает 27 %. В основном в любительских установках энергия, запасенная в виде магнитного поля, никак не используется, а является причиной использования мощных ключей (часто применяют IGBT (https://ru.wikipedia.org/wiki/IGBT) модули) для размыкания катушки (правило Ленца (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D0%BB%D0%BE_%D0%9B% D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B0)).


Вторая трудность — большой расход энергии (из-за низкого КПД).


Третья трудность (следует из первых двух) — большой вес (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%81) и габариты (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%B1%D0%B0%D1%80%D0%B8%D1%82) установки при её низкой эффективности.


Четвёртая трудность — достаточно длительное время накопительной перезарядки конденсаторов (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B0%D 1%82%D0%BE%D1%80_%28%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82 %D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BA%D0%BE% D0%BC%D0%BF%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D1%82%29), что заставляет вместе с пушкой Гаусса носить и источник питания (как правило, мощную аккумуляторную батарею (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D 0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B0%D0%BA%D0%BA%D1 %83%D0%BC%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80)), а также высокая их стоимость. Можно, теоретически, увеличить эффективность, если использовать сверхпроводящие (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D0%BF%D1%80%D0%BE%D 0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA) соленоиды, однако это потребует мощной системы охлаждения, что приносит дополнительные проблемы, и серьёзно влияет на область применения установки. Или же использовать заменяемые батареи конденсаторы.


Пятая трудность — с увеличением скорости снаряда время действия магнитного поля, за время пролёта снарядом соленоида, существенно сокращается, что приводит к необходимости не только заблаговременно включать каждую следующую катушку многоступенчатой системы, но и увеличивать мощность её поля пропорционально сокращению этого времени. Обычно этот недостаток сразу обходится вниманием, так как большинство самодельных систем имеет или малое число катушек, или недостаточную скорость пули.
В условиях водной среды применение пушки без защитного кожуха также серьёзно ограничено — дистанционной индукции тока достаточно, чтобы раствор солей диссоциировал на кожухе с образованием агрессивных (растворяющих) сред, что требует дополнительного магнитного экранирования.


Таким образом, на сегодняшний день у пушки Гаусса нет перспектив в качестве оружия, так как она значительно уступает другим видам стрелкового оружия, работающего на других принципах. Теоретически, перспективы, конечно, возможны, если будут созданы компактные и мощные источники электрического тока и высокотемпературные сверхпроводники (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8B%D1%81%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%B5%D 0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0% BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D0%B F%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%BE% D1%81%D1%82%D1%8C) (200—300К). Однако, установка, подобная пушке Гаусса, может использоваться в космическом пространстве, так как в условиях вакуума и невесомости многие недостатки подобных установок нивелируются. В частности, в военных программах СССР и США рассматривалась возможность использования установок, подобных пушке Гаусса, на орбитальных спутниках для поражения других космических аппаратов (снарядами с большим количеством мелких поражающих деталей), или объектов на земной поверхности.


добавлено через 4 минуты
Принцип действия

Пушка Гаусса состоит из соленоида (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%B8%D0%B4), внутри которого находится ствол (как правило, из диэлектрика (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D 0%B8%D0%BA)). В один из концов ствола вставляется снаряд (сделанный из ферромагнетика (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B5%D1%80%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D 0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA)). При протекании электрического тока в соленоиде возникает магнитное поле (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%BE%D 0%B5_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B5), которое разгоняет снаряд, «втягивая» его внутрь соленоида. На концах снаряда при этом образуются полюса, ориентированные согласно полюсам катушки, из-за чего после прохода центра соленоида снаряд притягивается в обратном направлении, то есть тормозится. В любительских схемах иногда в качестве снаряда используют постоянный магнит так как с возникающей при этом ЭДС индукции легче бороться. Такой же эффект возникает при использовании ферромагнетиков (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B5%D1%80%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D 0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA), но выражен он не так ярко благодаря тому что снаряд легко перемагничивается (коэрцитивная сила (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%80%D1%86%D0%B8%D1%82%D0%B8%D 0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D0%BB%D0%B0)).
Для наибольшего эффекта импульс (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BC%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%8C%D1%81) тока в соленоиде должен быть кратковременным и мощным. Как правило, для получения такого импульса используются электролитические конденсаторы (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D 0%B8%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0% B9_%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D1%81%D0%B 0%D1%82%D0%BE%D1%80) с высоким рабочим напряжением (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D 0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D1 %80%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5).
Параметры ускоряющих катушек, снаряда и конденсаторов должны быть согласованы таким образом, чтобы при выстреле к моменту подлета снаряда к соленоиду индукция магнитного поля в соленоиде была максимальна, но при дальнейшем приближении снаряда резко падала. Стоит заметить что возможны разные алгоритмы (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC) работы ускоряющих катушек.

Кинетическая энергия снаряда https://upload.wikimedia.org/math/8/a/c/8ac4afe868ab54cec61fddfa35a87bdb.png
https://upload.wikimedia.org/math/c/c/d/ccd6c5945b5bf1c575fe3f153f862481.png — масса снаряда
https://upload.wikimedia.org/math/3/6/5/365f1acbe734a095472fd7974f2216d8.png — его скорость
Энергия, запасаемая в конденсаторе https://upload.wikimedia.org/math/b/a/b/babd8d6e049ff0395fd3e08c3512d862.png
https://upload.wikimedia.org/math/2/1/b/21bf5063212fa97982685d21de1a77f2.png — напряжение конденсатора
https://upload.wikimedia.org/math/6/f/4/6f455cb651e92c947fe8ff0e2ba620a7.png — ёмкость конденсатора

Время разряда конденсаторов Это время за которое конденсатор полностью разряжается:
https://upload.wikimedia.org/math/6/1/5/615034d5c2e678f122c6f6e411269d14.png
https://upload.wikimedia.org/math/0/0/e/00e3b779e50d324fedada7be2ec564bd.png — индуктивность
https://upload.wikimedia.org/math/6/f/4/6f455cb651e92c947fe8ff0e2ba620a7.png — ёмкость
Время работы катушки индуктивности Это время за которое ЭДС катушки индуктивности возрастает до максимального значения (полный разряд конденсатора) и полностью падает до 0. Оно равно верхнему полупериоду синусоиды.
https://upload.wikimedia.org/math/c/c/b/ccb885a588309ced58e892e488da6f98.png
https://upload.wikimedia.org/math/0/0/e/00e3b779e50d324fedada7be2ec564bd.png — индуктивность
https://upload.wikimedia.org/math/6/f/4/6f455cb651e92c947fe8ff0e2ba620a7.png — ёмкость
Стоит заметить, что в представленном виде две последние формулы не могут применяться для расчетов пушки Гаусса, хотя бы по той причине, что по мере движения снаряда внутри катушки, её индуктивность все время изменяется.

Лукреция
23.11.2015, 12:17
@kvit, ну... давай. Гармонические электромагнитные поля? Я немного про них знаю, конечно, когда интересовалась воздействием поля на головной мозг человека., читала. Если устроит позиция естественника в приложении к физиологии и психофизиологии...

добавлено через 38 секунд
Стоит заметить, что в представленном виде две последние формулы не могут применяться для расчетов пушки Гаусса, хотя бы по той причине, что по мере движения снаряда внутри катушки, её индуктивность все время изменяется.
У меня был рассказ о пушке Гаусса... ну эт я к слову)

kvit
23.11.2015, 12:19
Если устроит позиция естественника в приложении к физиологии и психофизиологии...

круто )))

какие задачи будем решать? )))

Челентано
23.11.2015, 12:29
Пушка Гаусса состоит из соленоида, внутри которого находится ствол (как правило, из диэлектрика). В один из концов ствола вставляется снаряд (сделанный из ферромагнетика). При протекании электрического тока в соленоиде возникает магнитное поле, которое разгоняет снаряд, «втягивая» его внутрь соленоида. На концах снаряда при этом образуются полюса, ориентированные согласно полюсам катушки, из-за чего после прохода центра соленоида снаряд притягивается в обратном направлении, то есть тормозится. В любительских схемах иногда в качестве снаряда используют постоянный магнит так как с возникающей при этом ЭДС индукции легче бороться. Такой же эффект возникает при использовании ферромагнетиков, но выражен он не так ярко благодаря тому что снаряд легко перемагничивается (коэрцитивная сила).
Для наибольшего эффекта импульс тока в соленоиде должен быть кратковременным и мощным. Как правило, для получения такого импульса используются электролитические конденсаторы с высоким рабочим напряжением.
Параметры ускоряющих катушек, снаряда и конденсаторов должны быть согласованы таким образом, чтобы при выстреле к моменту подлета снаряда к соленоиду индукция магнитного поля в соленоиде была максимальна, но при дальнейшем приближении снаряда резко падала. Стоит заметить что возможны разные алгоритмы работы ускоряющих катушек.

Короче: Железный цилиндр не имеющий своего магнитного поля под действием магнитного поля возникшего в первой катушке стремится «влететь» так, чтобы его центр оказался в центре катушки.
В идеале катушка мгновенно обесточивается при прохождении центра объекта через центр катушки (иначе начнет действовать сила, втягивающая объект обратно)…
Кстати тут возникает проблема №1 - остаточная намагниченность.

Железный цилиндр по инерции движется далее по трубке.

Проблема №2: трение-сопротивление – портящее трубку/рельсу.

В идеале, очень вовремя срабатывает вторая катушка, которая «подхватывает» подлетающий снаряд и, втягивая его в себя, придает ему еще большее ускорение! При прохождении центра объекта через центр катушки – она обесточивается!

Проблема №3: точный расчет

И так далее…3 катушка, четвертая…хоть до бесконечности…

Каждая катушка получает ток высокой мощности из конденсатора (по одному на катушку)

Проблема №4: источник тока не портативен…

Основная проблема — подвесить снаряд.

В один из концов ствола вставляется снаряд (сделанный из ферромагнетика)
Использование ферромагнетика логично...но КПД маловат)))
а вот если взять неодимовый магнит....:shock:

Лукреция
23.11.2015, 12:42
а вот если взять неодимовый магнит....
У нас в медицине они используются для проведения МРТ. В то время, когда я училась, считалось, что они размагничиваются на 1 процент за 10 лет.

Котофеич
23.11.2015, 12:51
думаю этим троим пора в психушку..даавно причём..

Челентано
23.11.2015, 12:54
У нас в медицине они используются для проведения МРТ. В то время, когда я училась, считалось, что они размагничиваются на 1 процент за 10 лет

хрупкие только, заразы)):sarcastic:
причем ими не только пулять можно, но и использовать как рельсу, а снаряд превратить в электромагнит!...
Но тогда проблема подвешивания снаряда или трения рельсы еще сильнее возникает...:scratch:

кстати, только тут обычные:
https://youtu.be/JK8zVhqD_V0

думаю этим троим пора в психушку..даавно причём..

Здравствуйте добрый человек! А что вас уже выпустили из.......:sarcastic:
Шучу я))

kvit
23.11.2015, 14:16
думаю этим троим пора в психушку..даавно причём..

тех троих пора в психушку
делать гауссову пушку

Степлер
23.11.2015, 17:40
Ещё, ещё! *впадает в предельную степень почтительности*
https://post-art.eu/foto/2015/2W4Y.gif

kvit
23.11.2015, 17:59
Уравнения Фарадея-Максвелла

∇·E = ρ/εo Закон Гаусса для E
∇×E = – ∂B/∂t Закон Фарадея
∇·B = 0 Закон Гаусса для В
∇×B = j/εoc2 + (1/c2)·∂E/∂t Теорема о циркуляции В

нирубус
23.11.2015, 18:35
Хочется поговорить об аспектах моделирования электромагнитных полей конечно-элементными методами

а то че то тоскливо....

есть желающие??? :thinking:

а в смысле моделировать?

kvit
23.11.2015, 18:39
а в смысле моделировать?

изучение поведения объекта по его модели

Leona
23.11.2015, 18:40
изучение поведения объекта по его модели

смотря где его...моделировать..

нирубус
23.11.2015, 19:09
изучение поведения объекта по его модели

а магнитное поле какое? статическое или вихревое? и какой объект?

добавлено через 1 минуту
Уравнения Фарадея-Максвелла

∇·E = ρ/εo Закон Гаусса для E
∇×E = – ∂B/∂t Закон Фарадея
∇·B = 0 Закон Гаусса для В
∇×B = j/εoc2 + (1/c2)·∂E/∂t Теорема о циркуляции В

а ну-ка,что обозначает B в формуле?

kvit
23.11.2015, 19:11
а магнитное поле какое? статическое или вихревое? и какой объект?


смотря какой возмемся моделировать )))

добавлено через 47 секунд

а ну-ка,что обозначает B в формуле?

в школе не учил што ле??? )))

нирубус
23.11.2015, 19:11
смотря какой возмемся моделировать )))

например катушка в однородном магнитном поле.

kvit
23.11.2015, 19:13
например катушка в однородном магнитном поле.

пиши модель

нирубус
23.11.2015, 19:16
пиши модель

не помню. нужно написать формулу зависимости индуктивности катушки от энергии магнитного поля. забыл формулу.

kvit
23.11.2015, 19:24
https://class-fizika.narod.ru/9_class/29/mag3.gif

https://abc.vvsu.ru/Books/ebooks_iskt/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%EE%ED%ED%FB%E5%F3%F7%E5%E1%ED%E 8%EA%E8/%D4%E8%E7%E8%EA%E0/college/www.college.ru/physics/op25part2/content/models/screensh/solenoid.jpg
Соленоидом называют длинную прямолинейную катушку, плотно намотанную виток к витку. Магнитное поле внутри соленоида однородно. Однородность поля нарушается только вблизи концов катушки.
Компьютерная модель демонстрирует структуру магнитного поля соленоида и позволяет производить измерения индукции магнитного поля в различных точках на оси катушки. Для качественной демонстрации структуры магнитного поля соленоида можно использовать опыт с железными опилками.

Челентано
24.11.2015, 08:23
например катушка в однородном магнитном поле.
дык это смоделировать почти нереально....:hz2:
только в теории...
Для качественной демонстрации структуры магнитного поля соленоида можно использовать опыт с железными опилками.

на них будет сказываться воздействие гравитации...возникнет трение, мешающее движению частиц...
также есть проблема слипания, и остаточного намагничивания!)

Лучше всего сделать магнитную жидкость!
Лучше всего взять мелкие и очень мелкие железные опилки (лучше всего вообще пыль! (тем же магнитом собирать возле металлообрабатывающих станков, после работы болгаркой и т.д.)

Затем нужно отсеять крупные фракции - например через ткань... под бумагой ставится магнит, который будет "подхватывать" проскочившие через ткань стальные пылинки.

Собранная стальная пыль заливается жидкостью, хорошо смачивающей металл!
- обычная вода, насыщенная поверхностно-активными веществами, то есть мылом или другим - моющее средство (Fairy, например - главное избежать пенообразования!)
- машинное масло - пожиже))
- тормозная жидкость - она испаряется - будьте осторожны! ЯД

Количество "пыли" должно быть не слишком большим - жидкость будет слишком густой...
но достаточным для того, чтобы частицы пыли, при движении, утягивали за собой воду!

kvit
24.11.2015, 08:33
дык это смоделировать почти нереально....:hz2:
только в теории...



почему, можно поле численно просчитать - это и будет моделирование

сам пример простой, соответственно дифур тоже

для численного расчета применяется метод конечных элементов

Метод конечных элементов (МКЭ) — это численный метод решения дифференциальных уравнений с частными производными, а также интегральных уравнений, возникающих при решении задач прикладной физики. Метод широко используется для решения задач механики деформируемого твёрдого тела, теплообмена, гидродинамики и электродинамики.

Челентано
24.11.2015, 08:42
почему, можно поле численно просчитать - это и будет моделирование

ты прав)
Просто туплю иногда и зацикливаюсь, что смоделировать - это обязательно собрать что-нибудь грязными от мазута руками):sarcastic:

kvit
24.11.2015, 08:46
ты прав)
Просто туплю иногда и зацикливаюсь, что смоделировать - это обязательно собрать что-нибудь грязными от мазута руками):sarcastic:

это уже будет опытный образец ))))

натурная модель

Челентано
24.11.2015, 09:26
это уже будет опытный образец ))))

натурная модель

приближенная к идеальным условиям "цифровой модели" (или теоретической модели)...
а если наоборот: собрать модель Земли - с магнитным, гравитационным полем + физическое воздействие из Космоса:yes:
вот это была бы модель! а все остальное это баловство:sarcastic:

Вопрос по теме: что такое магнитные инверсии - точнее даже: какова их природа и причины?:scratch:

kvit
24.11.2015, 15:09
Вопрос по теме: что такое магнитные инверсии - точнее даже: какова их природа и причины?

у меня другой вопрос - если гравитационное поле силы тяжести можно считать аналогом электрического поля, то что может считаться аналогом магнитного поля?

Челентано
24.11.2015, 15:31
у меня другой вопрос - если гравитационное поле силы тяжести можно считать аналогом электрического поля, то что может считаться аналогом магнитного поля?

гравитация, как нейтрально заряженная частица) и воздействует повсюду

Магнитное и электрическое поля, как парные заряженные частицы - имеют плюс и минус - и, в зависимости от положения, могут оказывать сильнейшее воздействие или не оказывать его вовсе)

kvit
24.11.2015, 16:13
Магнитное и электрическое поля, как парные заряженные частицы - имеют плюс и минус

вот сссуки!!! :D:D:D

ОБморОК
24.11.2015, 18:41
@kvit, ну... давай. Гармонические электромагнитные поля? Я немного про них знаю, конечно, когда интересовалась воздействием поля на головной мозг человека., читала. Если устроит позиция естественника в приложении к физиологии и психофизиологии...


Устроит!! Как практически они воздействуют? Примерчики есть??:-[

Лукреция
24.11.2015, 19:48
@КотоВАСиЯ, что именно практически воздействует и на что?

Степлер
24.11.2015, 20:48
вот сссуки!!! :D:D:D
Ролики где?! Я заждалась!!! :rzhaka:

Лукреция
24.11.2015, 21:33
пиши модель
Ну чо, пишем? Давай заряд, индуктивность катушки, емкость конденсатора, ща изобразим, сам Гаусс ахнет!

добавлено через 37 секунд
Формулу зависимости индуктивности катушки от энергии магнитного поля. забыл формулу.
Томсон не простит тебе этого.

нирубус
24.11.2015, 21:34
Ну чо, пишем? Давай заряд, индуктивность катушки, емкость конденсатора, ща изобразим, сам Гаусс ахнет!

добавлено через 37 секунд

Томсон не простит тебе этого.

забыл формулу.ставь двойку.

Лукреция
24.11.2015, 21:36
@нирубус, Томсон поставит!)

ОБморОК
25.11.2015, 10:36
@КотоВАСиЯ, что именно практически воздействует и на что?

Сообщение от Лукреция
Гармонические электромагнитные поля? Я немного про них знаю, конечно, когда интересовалась воздействием поля на головной мозг человека., читала. Если устроит позиция естественника в приложении к физиологии и психофизиологии..


Вот)):hoho: