Пондеромоторные силы в системе «аксиально намагниченный тор-магнитомягкий шар»

Авторы

Андреев А. К.

e-mail: alexande_andreev@yahoo.com

Аннотация

Численно исследовано поле аксиально намагниченного тора в окрестности его оси симметрии . Показано, что профиль поля позволяет построить простую математическую модель для определения пондеромоторных сил в системе «торшар» вдоль оси Z. Модель предполагает расчёт поляризации шара в поле тора с «усреднением» поверхностных «магнитных зарядов» по двум полусферам и определение сил, действующих на эффективные «магнитные заряды» полусфер. Исследованы положения шара вдоль оси Z в зависимости от внешних сил. Рассчитаны диапазоны устойчивого равновесия шара для областей над- и под тором. Результаты расчётов согласуются с экспериментальными данными.

Ключевые слова

магнитная левитация, намагниченность, аксиально намагниченный тор, пондеромоторные силы, магнитомягкий шар, магнитостатический потенциал, «магнитные заряды», размагничивающий фактор

Библиографический список

1. Урман Ю.М., Бугрова Н.А., Лапин Н.И. О левитации диамагнитных тел в магнитном поле// Журнал технической физики. 2010. Т. 80. Вып. 9. С. 25-33.

2. Кузнецов С.И., Урман Ю.М. Исследование возможности левитации сверхпроводящего тела в поле N магнитных полюсов // Журнал технической физики. 2006. Т. 76. Вып. 3. С. 7-14.

3. Тамм И.Е. Основы теории электричества. — M.: Наука, 1976. — 660 с.

4. Geim A. Everyones magnetism// Physics today. 1998. Vol. 51, pp. 36-39. URL: http://www.scientific.ru/journal/translations/magn_ed.html.

5. Simon M.D., Geim A.K. Diamagnetic levitation; flying frogs and floating magnets// Journal of applied physics. 2000. Vol. 87. № 9, pp. 6200-6204.

6. Simon M.D., Heflinder L.O., Geim A.K. Diamagnetically stabilized magnet levitation// American journal of physics. 2001. Vol. 69. № 6. pp. 702-713.

7. Мартыненко Ю.Г. Движение твёрдого тела в электрических и магнитных полях. — M.: Наука, 1988. — 368 с.

8. Мартыненко Ю.Г. О проблемах левитации тел в силовых полях // Соросовский образовательный журнал. 1996. № 3. С. 82-86.

9. Андреев А.К. Магнитостатика ферромагнетиков. — М.: Изд-во МАИ, 2011. — 162 с.

10. Учебный фильм «Магнитные поля в герконах». Цифровые видеоресурсы СФУ. 1983. URL: http://tube.sfu-kras.ru/video/271.

11. Чернышов Н.Н., Лупиков В.С., Байда Е.И., Крюкова Н.В., Геляровский О.А., Мвуджо Е. Возможности магнитной левитации ферромагнитных тел в градиентном магнитном поле обмоток постоянного тока // Вопросы атомной науки и техники. 2008. № 1. С. 115-122.

12. Андреев А.К. Программы для ЭВМ. Свидетельство о Госрегистрации № 2012614673. 25.05.2012 г. Бюллетень № 3. 2012 г.

13. Коген-Далин В.В., Комаров Е.В. Расчёт и испытание систем с постоянными магнитами. — М.: Энергия, 1977. — 247 с.

14. Владимиров В.С. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1971. — 512 с.

15. Парселл Э. Электричество и магнетизм. — М.: Наука, 1975. — 439 с.

Скачать статью