![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Entry tags:
magnet madness
Неделю назад по почте пришли те самые таблеточные магниты, sine qua non. Сила у них оказалась просто невероятной - шестью таблетками (три с одной стороны, три с другой) можно довольно больно прищемить палец взрослому человеку.
(1) Естественно, сразу бросился делать гомополярный мотор. Провод у меня потоньше, рамка быстрее вращается. Нигде не найду хорошей картинки, какие там невидимые силы и куда действуют.
(2) Опыт номер два - railgun. Пока не заработало. Грешу на напряжение: в опыте хотят 9 вольт, а у меня пока в наличии 6. Ещё у меня магниты 15мм в диаметре, а в опыте они, кажется, меньше.
(3) Опыт номер три - самопропихивание батарейки сквозь катушку. Работает! Некоторые замечания: (а) нужно ОЧЕНЬ МНОГО голой проволоки. Не нужно верить ни в 10м ни в 25м - это всё игрушки. Метр проволоки превращается где-то в погонный дюйм пружины! (б) лучше использовать маленькие батарейки. АА проще достать, но они слишком тяжёлые. (в) там совершенно неинтуитивная полярность магнитов. Либо оба юга к батарейке, либо оба севера. "Понять это невозможно".
UPDATE(20.03'2015): нашёл видео опыта номер два. Так я и думал: ток 2А! У меня же батарейки дают 0.3А, и никакого движения. Кроме того оказалось непросто сточить железный стержень строго перпендикулярно оси, и ещё заставить его прилипнуть ровно к середине круглого магнита.
(1) Естественно, сразу бросился делать гомополярный мотор. Провод у меня потоньше, рамка быстрее вращается. Нигде не найду хорошей картинки, какие там невидимые силы и куда действуют.
(2) Опыт номер два - railgun. Пока не заработало. Грешу на напряжение: в опыте хотят 9 вольт, а у меня пока в наличии 6. Ещё у меня магниты 15мм в диаметре, а в опыте они, кажется, меньше.
(3) Опыт номер три - самопропихивание батарейки сквозь катушку. Работает! Некоторые замечания: (а) нужно ОЧЕНЬ МНОГО голой проволоки. Не нужно верить ни в 10м ни в 25м - это всё игрушки. Метр проволоки превращается где-то в погонный дюйм пружины! (б) лучше использовать маленькие батарейки. АА проще достать, но они слишком тяжёлые. (в) там совершенно неинтуитивная полярность магнитов. Либо оба юга к батарейке, либо оба севера. "Понять это невозможно".
UPDATE(20.03'2015): нашёл видео опыта номер два. Так я и думал: ток 2А! У меня же батарейки дают 0.3А, и никакого движения. Кроме того оказалось непросто сточить железный стержень строго перпендикулярно оси, и ещё заставить его прилипнуть ровно к середине круглого магнита.
no subject
no subject
no subject
no subject
Магниты неодимовые, они проводят ток. Диаметр магнита чуть больше диаметра батарейки (в моём случае батарейка АА 14мм, а магнит 15мм), так что в опыте (3) магниты немного торчат за пределы батарейки и касаются проволоки, которая обязательно должна быть голой (в отличие от трансформаторной, которая обычно покрыта лаком). При движении батарейки под напряжением всегда находится участок пружины от одного магнита до другого - этакое ползущее окно.
no subject
no subject
То есть заряд бежит по магниту, а его в это время сила толкает вбок (допустим, по часовой стрелке, если за циферблат считать круглую поверхность магнита). Вот его уносит вбок, а поскольку дело происходит не в вакууме, а в металле, то он, сталкиваясь с атомами металла, передает вращающий момент магниту.
no subject
А это - Ваше же объяснение в картинках. Правильно ли я понимаю, что поскольку сила прикладывается вдоль того радиуса, через который в данный момент течёт ток, то для увеличения эффективности нужно этот радиус магнита увеличивать?
no subject
Я, похоже, плохо объяснил. Не корректно переходить в систему отсчета рамки. То есть мое объяснение действительно работает для стоящей рамки и вращающегося магнита, но ситуация не эквивалентна стоящему магниту и вращающейся рамке, как на первом видео.
А объяснять, наверное, надо так:
Снаружи магнита, магнитное поле идет по замкнутым линиям от одной круглой поверхности к другой. Эти линии пересекают нижние провода рамки (которые от магнита отходят вправо и влево) под прямым углом. А дальше то же самое объяснение: магнитное поле действует на провод с током по правилу буравчика.
Очень интересна несимметричность ситуации: при вращающейся рамке, эффект происходит за счет магнитного поля снаружи магнита; при стационарном проводе и вращающемся магните, эффект идет от магнитного поля на поверхности и внутри магнита. Кстати, он ведь должен оставаться и при стационарном магните - ток ведь через него все равно идет. Но вращающий момент работу совершить не может.
Еще один интересный момент: магнитное поле не меняется, когда магнит крутится вокруг оси симметрии поля. Это тоже понять невозможно :)
no subject
(2) До сих пор я думал, что форма вращающейся рамки не важна. Но если важно, чтобы линии магнитного поля пересекали рамку под прямым углом, то должна существовать оптимальная форма рамки (где не возникает всяких лишних сил).
no subject
(2) Форма вроде как действительно не важна, важно, сколько "магнитных линий" она пересечет, то есть как далеко от магнита расположен второй контакт. Я использовал данную форму, потому что к ней векторное произведение считается легче всего.
Кстати, все эти вещи - вариации на тему диска Фарадея:
http://en.wikipedia.org/wiki/Homopolar_generator
Насколько это не элементарный объект, становится понятно после прочтения обсуждения парадокса на википедии:
http://en.wikipedia.org/wiki/Talk:Faraday_paradox#article
no subject
no subject