Să luăm în considerare un exemplu. Magnetul se mișcă liniar (sau se rotește) în raport cu bobina din pro-apă. Un câmp magnetic în schimbare creează un câmp electric cu vârtej invers care induce inducția EMF în bobine (EMDS). Subliniem faptul că un câmp electric vortex însoțește orice magnet în mișcare. Într-o bobină fără miez feromagnetic, întregul CEM în rândul său este creat de schimbarea zero a magnetului (și numai către ele). Și dacă această bobină este închisă pe sarcină? Va fi curent. Câmpul magnetic al curentului va frânge magnetul. Acest lucru, putem spune, este conversia clasică de energie electro-mecanică. Este important de observat că în acest experiment, întregul câmp magnetic care induce EMF în bobinele bobinei vine numai din magnet (fără a lua în considerare autoinducția).
Într-un alt experiment, magnetul se mișcă deja în raport cu bobina cu miez feromagnetic. În acest caz, magnetul magnetizează miezul pe măsură ce se apropie, iar când magnetul este îndepărtat feromagnetic (și de asemenea din orice bucată de fier, oțel, ferită), miezul este magnetizat. Deoarece permeabilitatea magnetică a unui feromagnet este de multe ori cea a aerului, cea mai mare parte a EMF din rotirea bobinei este indusă nu de câmpul magnetului în sine ci de câmpul miezului ferromagnetic-magnetic. Rolul magnetului este de a crea un zero.
Dar există un câmp magnetic asociat cu câmpul miezului feromagnetic? La-nyud! O parte semnificativă a câmpului magnetic este închisă în jurul miezului prin aer, în general ocolind magnetul! Se pare că câmpul magnetic alternativ al miezului de fier induce un câmp electric turbionar. A câmpuri magnetice și electrice formează împreună un flux Obra-putere, caracterizată prin așa-numitul vector Poynting (S = exh), acest flux de energie audio deja asemănătoare nu este asociat cu câmpul magnetic original, - un magnet permanent. În general, în jurul valorii de orice bucată de fier, care sa strecurat pe lângă magnet „MAGIC NYM„apare domeniul său electro-magnetic și fluxul de energie nu mai este asociată cu câmpul original de pe Premagnetizare-mers înapoi! De asemenea, este important ca, în magnetul cel mai constant, să nu acționeze nici un EMF, ceea ce este imposibil în bobina de la firul purtător de curent. momente Magnet de electroni, electroni de back-tron în magnetul permanent este un fel de cuantic (sa le spunem asa) curenți, care nu reacționează sau pas care vârtejuri-revye câmpuri electrice. Spin elec-tron poate fi asemănat conceptual reclame întotdeauna rotative cu bilă aceeași viteză constantă-zori zhennomu, ceea ce este imposibil de a opri sau incetini rotațiile-set. Ceea ce nu este un „cuantic“, un motor de sortare a făcut în lucrarea magnetului piesei magnetizate de Leza-toate fără nici un pas de cost depăși EMF. În bobina de la curentul pro-apă, dacă este adus la fier, astfel de focalizare nu s-ar mai "rula".
Pentru aceste manifestări fantastice ale magnetismului, dintr-un anumit motiv, puțină atenție a fost acordată electrodinamicii tradiționale. La urma urmelor, conform canoanelor legii de conservare a energiei, absolut toată energia se mută câmpului electromagnetic de la sursa la receptor, acesta este emis în spațiul sau este disipată sub formă de pierderi în mediu. Și în aceste experimente prosten cal cu un magnet și un cous cameră de fier unele apar în mod miraculos, fluxurile de energie merge în și din miez, și, ca în cazul în fapt, din punct de vedere de la „nicăieri“. Mai precis, fluxul suplimentar de energie merge, vin și pleacă, ca prin ea însăși într-o suprafață feromagnetic, piesa-Lez.
Acum introduceți în bobină un miez feromagnetic (ferită, oțel, etc.). În acest caz, partea mare a EMF din bobină nu creează câmpul magnetic în sine, ci câmpul magnetic Bi al miezului feromagnetic. În acest caz, câmpul magnetic al miezului feromagnetic este în mare parte închis în aerul din jurul miezului și doar parțial închis prin magnet (și interacționează cu acesta). Adică, majoritatea acestui câmp de nucleu "de fier" este în general închis în jurul nucleului, ocolind magnetul. Dar este important să înțelegem că întregul câmp magnetic al miezului feromagnetic creează un EMF în rotația bobinei. Din punctul de vedere al fluxurilor de energie din jurul miezului feromagnetic, există un vector Poiting și un flux de energie care este asociat doar parțial cu magnetul. În acest caz, cea mai mare parte a fluxului de energie către bobină nu este din câmpul magnetului, ci din câmpul de bază feromagnetic din bobină. Acest lucru pare incredibil din punctul de vedere al electrodynamicii clasice. Se pare că fluxul de energie în bobină nu merge numai și nu atât din sursa primară - un magnet, ci și "fluxul" din câmpul magnetic al miezului din spațiul din jur. Acum scoateți magnetul de la miezul feromagnetic cu bobina - comandantul se va degaia. În acest caz, întregul câmp feromagnetic "de fier" al miezului feromagnetic este transformat în energie electrică și doar PARTul acestui câmp va frâna magnetul. Se pare că o parte semnificativă și semnificativă a energiei electrice induse în bobină nu este, în general, legată de conversia electromecanică a energiei? Magnetul inițiază numai schimbări în câmpul magnetic din miezul feromagnetic. Și o parte semnificativă a puterii electrice utile înfășoară câmpul feromagnetic al miezului, care este fixat mai ales în afara magnetului. Generarea energiei electrice în bobină este, în mare măsură, separată în general de magnet (rotor-inductor, inductor) spațial.
În același timp, două procese au loc simultan - conversia obișnuită a energiei electromecanice și generarea de energie electrică, care nu este conectată cu un magnet. Magnitudinea (sau electromagnetul) este doar un inductor al schimbărilor în câmpul magnetic într-un nucleu (feromagnetic) de fier. Și cea mai mare parte a EMF și a energiei electrice induc deja câmpul de bază. Aceasta este cea mai importantă diferență de exemplu cu un magnet și o bobină fără miez. Conform topologiei câmpurilor magnetice, sistemul "magnet plus bobină fără miez" și "magnet plus bobină cu miez" au, după cum se poate vedea clar din figură, o diferență fundamentală. Miezul feromagnetic din bobină creează propriul câmp magnetic în rotirea bobinei, pe lângă câmpul magnetului și fluxul său de energie în bobină. Și acest flux suplimentar de energie nu mai este conectat topologic cu sursa originală de schimbare a câmpului de către un magnet, ci este conectat doar cu spațiul din jur. Chiar și un astfel de experiment simplu cu un magnet și o bobină cu un miez feromagnetic, după cum se dovedește, nu este la fel de simplu cum ar părea la prima vedere.
Într-un inductor convențional generator-rotor sincron, de fapt, ca un manșon într-un cilindru, este încorporat în armătura statorului. În acest caz, toate câmpurile magnetice ale rotorului magnet și miezului statorului sunt practic împărțite și formează un câmp magnetic comun. Domeniile mici de dispersie a dinților și canelurilor nu depășesc câteva procente. Într-o astfel de mașină electrică, practic câmpul feromagnetic al "fierului" statorului este conectat cu rotorul. Prin urmare, la generatoarele obișnuite, chiar și la viteza de mers în gol, în principiu, nu există aproape nici un vector Poynting, iar fluxul de energie nu este asociat cu rotorul inductor. Și astfel în astfel de mașini electrice există o transformare obișnuită, electromecanică clasică a energiei fără miracole. Dar aceasta este o consecință a topologiei fundamentale, a configurației clasice a unei mașini electrice. Într-un așa-numit sistem magnetic deschis, unde câmpurile magnetice ale unui magnet și ale unui miez feromagnetic sunt deja parțial legate, imaginea fluxurilor de energie este complet diferită. Pentru a face acest lucru, pur și simplu trebuie să separăm câmpurile magnetice parțiale spațial ale inductorului (magnet) și miezului feromagnetic (stator-anchor).
Un exemplu din domeniul electromecanicii este absolut echivalent cu un sistem static atât în topologia câmpurilor feromagnetice cât și în topologia vectorului Poynting și a tuturor fluxurilor de energie. În cazul static, inductorul este staționar. Costurile energiei pentru magnetizare sunt limitate doar de câmpul (feromagnetic), care este cuplat inductiv cu înfășurarea inductorului și participă la interacțiunea magnetică a miezurilor prin decalajul. Cel mai simplu dispozitiv este alcătuit din două sau mai bine trei nuclee separate de lacune. Decalajul este relativ mare - câțiva milimetri și este necesar pentru separarea parțială a colțurilor feromagnetice ale miezurilor laterale și ale inductorului. Curentul inductor este furnizat la înfășurare, iar prin gauri nucleul său este magnetizat și magnetizează miezurile laterale. În jurul lor apar și propriile câmpuri magnetice. Cu privire la formarea și energia acestor câmpuri feromagnetice secundare, sursa care furnizează inductorul nu mai consumă energie electrică. Câmpurile feromagnetice secundare nu participă la interacțiunea magnetică cu miezul inductor. Când inductorul este demagnetizat, energia câmpului magnetic din miezurile laterale este îndepărtată cu ajutorul unor înfășurări speciale pe ele. Aceste înfășurări nu participă la magnetizare. Când sunt magnetizate, curentul din ele este blocat de diode. În general, acest dispozitiv este în modul de funcționare - așa-numitul convertor flyback (șoc de acumulare de energie magnetică), împreună cu topologia mai complexă a câmpurilor magnetice. Energia este îndepărtată din sistemul de miezuri, separate prin goluri. Numărul de nuclee poate fi orice. Experiența arată că, cu o anumită proporție de goluri și inducții (și curba de magnetizare), numărul de nuclee nu este deloc limitat! În acest caz, una sau două inductoare pot magnetiza zeci, sute de miezuri - și până la infinit.
ef-fect deosebit de puternic acest lucru se va manifesta la nivelul domeniului, domeniile acustice și nano- și microparticule ferromagnets, Sec-lonnyh dielectric (non-magnetic). Din punctul de vedere al fizicii nu are nici un feromagnetic conductor inductiv de rezistență-niem - „Curenți cuantice“ electroni în magnet și miezul de fier nu trebuie să depășească EMF induse, spre deosebire de curenții electronice în bobina pro-apă. Deoarece câmpul magnetic al feromagnetilor nu se formează prin mișcarea obișnuită a electronilor și a altor încărcări, ci se datorează naturii cuantice speciale a momentului magnetic spin al electronului. Descrierea acestor fenomene este un material complex pentru un articol separat despre fizica cuantică.
Din același motiv - lipsa acțiunii EMF în curentul din magnet - iar magnetul permanent nu are nevoie să cheltuiască energie pentru magnetizarea bucății de fier la care a fost adus magnetul. Considerăm acest lucru, desigur, dar în cazul unei bobine dintr-un fir cu curent, acest "focalizare" nu va mai fi rulat. În bobina, EMF ar ieși din câmpul magnetic al fierului și, pentru a-și depăși, ar trebui să cheltuiască energie electrică de la o baterie sau o baterie pentru a menține curentul. Un magnet face acest lucru fără costul de depășire a CEM. Curenți cantari - momentele magnetice (rotiri) ale electronilor nu reacționează la EMF în general, chiar și la milioane de volți dintr-un câmp electric vortex. "Rotirea" unui electron (adică, cvasi-rotație - mișcare cuantică) nu poate fi nici accelerată, nici stopată, nici chiar neglijabilă să încetinească. Este posibil să se conecteze direct la acest tip de "etern motor" cuantic? Nu, dar o puteți folosi pentru a obține energia magnetică reală a ferromagneților. Cel mai simplu exemplu pentru înțelegere este funcționarea unei antene obișnuite de ferită. Câmpul magnetic slab al undei radio este amplificat de un timp bogat. De fapt, fluxul de energie (vectorul Poynting) în jurul antenei de ferită în mii, chiar zeci de mii de ori, depășește fluxul de energie (vectorul Poynting) în undă radio. "Fântâna" fluxului de energie din jurul antenei de ferită nu mai este conectată la antena de emisie și nu vine de la antena.
În acest caz, curentul de polarizare în undă radio nu funcționează la magnetizarea antenei de ferită. De fapt, energia undei electromagnetice este amplificată
Acest flux suplimentar de energie nu vine de la antena de emisie, ci circulă numai în jurul antenei de ferită. (. Ca și în ceea ce privește bobina de antenă ferită de lichidare etsya sarcina, este de dorit să se stabilească ca răspuns la totoy de lucru de ore) Acest model de fluxuri de energie este în mod fundamental contrar teoriei de clasă-mișcare-clasică a fluxurilor de energie de la sursa, și - teribil să spun! legea conservatoare notorie.
Un exemplu cu o antenă de ferită are aceeași natură fizică ca și cu un magnet și cu miezuri feromagnetice. Un feromagnet este un "lucru în sine", o electrodynamică cuantică specială care nu este legată de macro-imagistica încărcărilor. Spinul electronului (și al altor particule) și curentul de polarizare în undele radio nu răspund la inducerea EMF. Acest lucru, incidental, se aplică orbitalilor "curenți" ai electronilor din atomi.
În cazul în care aceste fluxuri de energie tehnic corect creează și utilizare, este posibil să se stabilească generatoarele electrice ale n-în care energia electrică este îndepărtată la ori mai mult decât nuzh-but-rotație a rotorului și de depășire inductor magnetic de frânare a cuplului inductor rotativ. Este clar că, în afară de „gol“ de fizica, astfel de mașini electrice au nevoie pentru a rezolva o serie de inginerie pur, provocări tehnice asociate cu crearea și conversia câmpurilor magnetice. Și, deși a fost dezvoltat aproape o sută de dispozitive de tip static și mașini rotative pentru a genera o alternativă (sinusoidală) și DC în sisteme trifazate pentru industriale, lene Num-le și, deosebit de important este faptul că, în electromagnetism au o astfel de „decalaj“, în ceea ce privește legea conservării.
Cine o va umple? Și cel mai important - ce?