Друга життя надпровідників. p> Ефект Мейснера в автогенератори магнітного потоку. br/>
В.І. Тараскин
Ю.В. Тараскин
10.07.2009 рік.
Надпровідні (СП) матеріали мають два основні характеристики:
1. Електричний опір дорівнює нулю. p> 2. Магнітна проникність дорівнює нулю, ефект Мейснера.
Ефект Мейснера СП матеріалів полягає в тому, що СП не пропускає магнітні поля. Але як тільки напруженість магнітного поля досягне критичного значення СП ніби відкривається і працює як звичайний магнітопровід.
Таким чином CП матеріал у магнітного ланцюга працює аналогічно напівпровідникових приладів з чотиришаровій структурою ( діністори, тиристори):
збільшуючи магнітне поле вище критичного значення магнітна ланцюг замикається,
зменшуючи магнітне поле нижче критичного значення магнітна ланцюг розривається.
Використовуючи цю властивість, нами було придумано пристрій, показане на рис.1. де:
1
-
постійні магніти з певною коерцитивної силою,
2,2 а, 2б
-
магнітопроводи з високою магнітною проникністю,
3
-
магнітопроводящая пластина з СП плівкою,
4
-
силова обмотка,
5
-
регулювальний гвинт. /Td>
Шлях по якому замикається магнітний потік в замкнутої ланцюга створений з феромагнітного матеріалу 2, 2а, 2б і двох немагнітних зазорів.
Розглянемо дві ділянки магнітного ланцюга;
першу ділянку магнітного ланцюга немагнітний зазор між магнітопроводами 2 і 2а;
друга ділянка магнітного ланцюга немагнітний зазор між магнітопроводами 2а і 2б, де знаходиться пластина з СП матеріалом 3.
Т.к. магнітна проникність немагнітних зазорів на 1000-10000 менше магнітопроводів, магнітне опір кола буде визначатися немагнітними зазорами першого і другого ділянок. Магнітний потік Фм магнітного ланцюга дорівнює за формулою Гопкинсон:
Фm = Нс/(Rm1 + Rm2); де
Нс
- коерцитивної сила постійних магнітів,
Rm1, Rm2
- магнітне опір першого і другого ділянки.
Магнітні опору обчислюються за формулою Гопкинсон:
Rm1 = L1/(M * M0 * S) для першої ділянки,
Rm2 = L2/(M * M0 * S) для другої ділянки.
M
-
відносна магнітна проникність даної ділянки ланцюга,
M0
-
магнітна постійна,
L1, L2
-
довжина 1-го і 2-го ділянок ланцюга (товщина)
S
-
площею поперечного перерізу
Повне магнітне опір буде визначаться довжиною немагнітних зазорів;
Rm = L1 + L2;
Падіння напруженості магнітного поля по ділянкам;
Фm = H1/Rm1; H1 = ФmxRm 1-першої ділянки,
Фm = H2/Rm2; H2 = ФmxRm 2-другої ділянки,
Н1-падіння напруженості магнітного поля першого ділянки,
Н2-падіння напруженості магнітного поля другого ділянки.
Нс = Н1 + Н2.
Для роботи пристрій необхідно три умови:
1.
коерцитивна сила магнітів має бути більше критичного магнітного поля СП матеріалу;
2.
критичне магнітне поле повинно бути більше, ніж половина коерцитивної сили магнітів;
3.
магнітна індукція постійних магнітів повинна бути не менше 1 Тл., виключаючи вплив самоіндукції при великих токах.
В
У замкнутій або розімкнутого ланцюга коерцитивна сила дорівнює сумі падінь напруженості першого і другого ділянках. У першому ділянці магнітного ланцюга магнітне опір постійне тому величина немагнітного зазору регулюється гвинтом 5 в малих межах.
У другому ділянці величина зазору залежить ві...
