По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 538.945

Магнетизм и сверхпроводимость

Шульга Р. Н. канд. техн. наук, ВЭИ – филиал ФГУП «РФЯЦ – ВНИИТФ им. акад. Е.И. Забабахина», г. Москва

При описании характеристик магнетизма использованы основные соотношения электрического, магнитного и электромагнитного полей проводников и соленоидов с током, а также постоянных магнитов. Рассмотрены зависимости характеристик сверхпроводимости и магнетизма для создания сильных магнитных полей для электротранспорта, электрогенерации, ядерного и параметрического резонанса и других направлений электротехники.

Литература:

1. Шульга Р.Н. Судовой МГД-движитель // В портфеле редакции журнала «Электрооборудование: эксплуатация и ремонт».

2. Шульга Р.Н. Магнитные системы магнито-резонансных томографов // В портфеле редакции журнала «Электрооборудование: эксплуатация и ремонт».

3. Шульга Р.Н. К вопросу о применении криогенных энергоустановок // Энергосбережение и водоподготовка. – 2017. – № 6 (110). – С. 65–74.

4. Шульга Р.Н. Характеристики энергоинформационного пространства для природных и электроэнергетических объектов // Энергосбережение и водоподготовка. – 2015. – № 3 (95). – С. 68–75.

5. Копылов И.П. Геоэлектромеханика. – М.: Изд. МЭИ, 2000. – 119 с.

6. Бушуев В.В., Копылов И.П. Космос и Земля // Электромеханическое взаимодействие. – М.: ИАЦ «Энергия», 2005. – 21 с.

7. Казовский Е.Я. Сверхпроводящие магнитные системы. – л.: Наука, 1968. – 176 с.

8. Адский холод, левитаци и плазма. – URL: http://www. habr.com

9. Ферромагнитные сверхпроводники. – URL: http://www.physicsworld.com

10. Магниты и сверхпроводники. – URL: http://www.kpfu.ru

11. Сверхпроводимость. – URL: http://www. zinref.ru

12. Международный экспериментальный ядерный реактор. – URL: http://www.ru.wikipedia.org

13. ИТЭР: сверхпроводящие магниты, ч. 1. – URL: http://www.tnenergy.livejournal.com

14. Детинич Г. В. США создали сильнейший магнит в мире. – URL: http://www.3dnews.ru

15. Разбираем магнито-резонансный томограф. – URL: http://www.habr.com

16. Типы магнитов МРТ. – URL: http://www. 24radiology.ru

17. Магнито-резонансная томография. – URL: http://www.portal.edu.asu.ru

18. Устройство МРТ-томографа. – URL: http://www.mrtktspb.ru

19. Шульга Р.Н. Характеристики накопителей и статических преобразователей // Энергосбережение и водоподготовка. – 2016. – № 1 (99). – С. 68–76.

20. Шульга Р.Н. Энергоинформационное пространство как отражение уровня современной электроэнергетики // Энергосбережение и водоподготовка. – 2016. – № 4 (102). – С. 61–65.

21. Шульга Р.Н. К вопросу о создании гибридной энергораспределительной сети ГЭРС с накоплением электроэнергии // Новое в российской электроэнергетике. – 2015. – (НРЭ). – № 12.

Электрическое, магнитное и электромагнитное поля

Электрическое поле (ЭП), открытое М. Фарадеем, представляет материальную среду, возникающую вокруг неподвижного или движущегося заряда и существует в любом измерении. Электрические поля существуют внутри атомов, молекул, Земли, Солнца и любых космических образований. В качестве базы для описания такого поля используют заряд электрона q = 1,6 · 10–19 Кл с массой m = 9,1 · 10–31 кг.

Магнитное поле (МП) возникает при движении указанных зарядов в виде дополнительного, гораздо более слабое взаимодействия между ними. Когда одноименные заряды движутся в одну сторону, между ними возникает дополнительное притяжение, при движении в противоположные стороны возникает отталкивание. Такое дополнительное взаимодействие движущихся зарядов называют магнитным взаимодействием. В связи со слабостью магнитного взаимодействия по сравнению с электрическим его заметить можно лишь при высокой скорости движения заряда, близкой к скорости света, либо когда число зарядов велико.

Упорядоченное движение электронов среди положительных ионов кристаллической решетки вызывает магнитное взаимодействие проводов с током. Движущийся заряд создает вокруг себя не только ЭП, но и в добавок к нему еще и МП. В результате поле вокруг заряда описывается как электромагнитное поле (ЭМП). ЭП действует на любой заряд, МП действует только на движущийся заряд.

Величину электрического поля характеризует его напряженность (Е), единицей ее измерения является Е = 1 В/м. У магнитного поля есть разные характеристики и разные единицы их измерения. В качестве базы используется магнитная индукция В = 1 Тл однородного магнитного поля (МП), равная:

В = µВ0,

где µ – магнитная проницаемость;

В0 – индукция в вакууме.

Электрическая напряженность Е = 1 В/м является небольшой величиной. Однако при пробое воздуха, вызванном статическим зарядом, напряженность в месте искрового пробоя достигает 3 · 106 В/м. Магнитная индукция, равная В = 1 Тл, создает очень сильное МП. Такая индукция характерна для сильных постоянных магнитов, применяемых в электродвигателях и генераторах. МП с индукцией от 1 до 3 Тл используют в медицине при МРТ (магниторезонансной томографии).

Для Цитирования:
Шульга Р. Н., Магнетизм и сверхпроводимость. Главный инженер. Управление промышленным производством. 2023;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: