Меню

Единица измерения магнитного поля постоянного магнита



Единица измерения магнитного поля постоянного магнита

Часы работы: Пн-Пт с 10:00 до 18:00. &nbspСамовывоз: по предварительной договорённости.

Как известно, появление магнитных взаимодействий происходит за счет движения заряженных частиц. Стационарные магнитные поля возникают вокруг проводников с постоянным электрическим током.

В зависимости от направления, по которому движутся заряженные частицы, два проводника, расположенные в непосредственной близости, могут взаимно отталкиваться или притягиваться. Это обуславливается силами, которые создают возникающие магнитные поля.

Основные характеристики магнитного поля, используемые в системах СИ и СГС

Магнитное поле имеет следующие основные характеристики:

  • Напряженность (H). Для измерения значения этой векторной величины в международной системе СИ используются амперы на метр (А/м). В системе «Сантиметр-Грамм-Секунда» для этого применяются Эрстеды (Э). Взаимосвязь выглядит следующим образом: 1 А/м = 4π/103 Э. 1 А/м ≈ 0,0125663 Э.
  • Индукция (B). Для измерения значения этой векторной величины в международной системе СИ используются Теслы (Тл). В системе «Сантиметр-Грамм-Секунда» для этого применяются Гауссы (Гс). Взаимосвязь выглядит следующим образом: 1 Тл = 10000 Гс.

Магнитная индукция в системе «Сантиметр-Грамм-Секунда»

В системе СГС связь индукции и напряженности в присутствии магнитного материала определяется следующим соотношением:

В этой формуле I — магнитный момент единицы объема материала (намагниченность). В системе СГС для измерения этой величины используются Гауссы (Гс).

Индукция характеризует поле, возникающее в веществе. Напряженность определяет параметры внешних магнитных полей и магнитных полей в вакууме. Величина B также может использоваться для внешних магнитных полей.

В вакууме значения индукции и напряженности равны (по системе СГС).

Магнитная индукция в международной системе СИ

В системе СИ используется следующее соотношение:

В этой формуле µ0 — магнитная проницаемость вакуума. µ0 = 4π*10-7 Гн/м.

Векторы индукции, намагниченности и напряженности

На рисунке 1 показаны векторы намагниченности, индукции и напряженности в постоянном магните при отсутствии внешнего поля.

Рисунок 1 — Намагниченность, индукция и напряженность в постоянном магните.

Напряженность — это поле, создаваемое самим магнитом. Вектор H направлен противоположно вектору I. Напряженность иначе называется размагничивающим полем.

Таблица характеристик магнитного поля

Характеристика СИ СГС Связь между СИ и СГС Напряженность (Н) А/м (ампер на метр) Э (Эрстед) 1 А/м = 4π/1000 Э 1 А/м ≈ 0,0125663 Э 1 Э ≈ 79,57 А/м Магнитный поток (Ф) Вб (Вебер) Гс*см2 (Максвелл) 1 Вб = 100000000 Гс*см2 Индукция (В) Тл (Тесла) Гс (Гаусс) 1 Т = 10000 Гс 1 Гс = 0,0001 Т Намагниченность (I) А/м (ампер на метр) Гс (Гаусс) 1 А/м = 0,001 Гс 1 Гс = 1000 А/м

Магнитный диполь

На рисунке 2 представлены силовые линии магнитного поля, которые создают магнитные диполи (рамки с током).

Рисунок 2 — Силовые линии магнитного диполя.

Постоянный магнит можно также рассматривать как рамку с током. Создаваемые в окружающем пространстве силовые линии идентичны.

Источник

Магнитное поле

Магнитное поле — это векторное поле вблизи магнита, электрический ток или изменяющееся электрическое поле, в котором наблюдаются магнитные силы. Возникает всякий раз, когда заряд находится в движении. Чем больше заряда приводится в большее движение, тем больше увеличивается сила магнитного поля.

В чем измеряется сила

Поскольку магнитное поле является векторной величиной, для его измерения используется сила (измеряется напряжение при помощи магнитометров и других приборов) и направление (определяется с помощью компаса).

Величина индукции измеряется в Теслах (Тл, Т). В системе сантиметр-грамм-секунда измерение происходит в Гауссах (Гс, G). Напряженность определяется в Амперах на метр (А/м) и в Эрстедах (Э, Oe).

Магнитное поле измеряется в:

Гауссметры используют для измерения, к примеру, поля магнитов и соленоидов. Миллигауссметры требуются для выяснения малых постоянных магнитных полей в узких областях, переменного тока AC.

Для точного и быстрого вычисления постоянных и переменных полей нужен магниторметр. Для измерения индукции требуется тесламетр-веберметр, а чтобы измерить поля Земли, берут такой прибор как миллитесламетр.

Свойства линий магнитной индукции

Магнитные области представлены силовыми линиями, которые движутся от северного полюса магнита, возвращаясь назад к южному полюсу. Каждая линия представляет собой замкнутую непрерывную кривую.

  • они никогда не пересекутся;
  • всегда концентрируются возле полюсов, где сильное магнитное поле;
  • ищут путь наименьшего сопротивления между противоположными магнитными полюсами;
  • представляют собой непрерывные петли;
  • у всех одинаковая сила;
  • их плотность уменьшается (они расходятся), когда они переходят из области с более высокой проницаемостью в область с более низкой проницаемостью.

Линии — это инструмент, используемый для описания вида магнетизма. Сами по себе они невидимы, потому что не являются материальными объектами. Л инии нигде не начинаются и не останавливаются.

Их плотность уменьшается по мере удаления от полюсов. Например, на полюсах магнита линии смещены друг к другу или более плотные. Дальше, где поле слабое, они разветвляются, становясь менее плотными.

Источники магнитного поля

У магнетизма есть свои основные источники. Земля является самым большим из них. Магнитное поле воздействует на частицы за счет силы Лоренца. Движение электрически заряженных частиц и способствует возникновению магнетизма.

Источники магнитного поля:

  • токоведущие проводники;
  • постоянные магниты;
  • электромагниты.

Все эти материалы провоцируют магнетизм. Например, постоянные магниты, сделанные из таких материалов, как железо, испытывают сильнейшее воздействие, известное как ферромагнетизм.

Известен также диамагнетизм, который вызван орбитальным действием электронов, создающих крошечные токовые петли. Диамагнетизм демонстрирует такой компонент, как пиролитический углерод, вещество, похожее на графит и висмут.

Еще одно явление — парамагнетизм — возникает, когда материал временно становится магнитным при очень низких температурах. Другие, более сложные формы включают антиферромагнетизм, при котором магнитные поля атомов или молекул выстраиваются рядом друг с другом; и поведение спинового стекла, в котором участвуют как ферромагнитные, так и антиферромагнитные взаимодействия.

​​ Из чего состоит магнитное поле науке пока неизвестно. Но порождается оно движущимися электронами. Иными словами электрический ток создает поле , которое в свою очередь зависит от ряда факторов (заряда, скорости и ускорения частиц).

Характеристики магнитного поля:

  • заставляет стрелки компаса выстраиваться в линию в определенном направлении (например, магнетизм существует вокруг Земли);
  • вынуждает электрически заряженные частицы двигаться по круговой или винтовой траектории при определенных условиях.

Все состоит из атомов, и у каждого атома есть ядро, состоящее из нейтронов и протонов с электронами, которые вращаются вокруг него. Сила, действующая на электрические токи в проводах в магнитном поле, лежит в основе работы всех электродвигателей. Использование магнетизма при изготовлении телефонов, телевизоров и других электронных приборов осуществляется повсеместно.

Определение постоянного и переменного магнитного поля

Постоянное магнитное поле — область, где значение вектора магнитной индукции в каждой точке не изменяется со временем.

Постоянное магнитное поле представляет собой притяжение железных предметов в течение длительного периода времени. Если взять дощечку и поместить на нее постоянный магнит, он повернется в определенном направлении. Это можно использовать для ориентации в пространстве.

Когда замыкаешь электрическую цепь и по проводнику течет ток, стрелка компаса отклоняется. Таким образом, была доказана взаимосвязь между током и магнитной стрелкой (опыт Эрстеда).

Источником постоянного магнитного поля являются постоянные электрические токи. Формируется поле вокруг неподвижного магнита или неподвижного проводника с постоянным током.

Переменное поле — всегда связано с порождаемым им электрическим полем, а то в свою очередь связано с ним. Вместе они образуют электромагнитное поле.

Переменное магнитное поле — область, которая получается при движении магнита или проводника с постоянным током относительно наблюдателя.

Соответственно в пространстве, окружающем неподвижный проводник с изменяющимся током, магнитное поле по условиям тоже изменяется.

Источник

Магниты и магнитные поля

Естественное магнитное поле Земли, на её дневной поверхности, в средних широтах европейской части России, имеет значения полного вектора – приблизительно 0.05 мТл (индукция, в миллитеслах) = 50 мкТл (микротесл) = 50×10 -6 Тл (Тесл), что в старых единицах СГС составляет 0.5 Гаусс. Напряженность поля, при пятидесяти микротеслах, равна 40 А/м (ампер на метр). С первого тысячелетия нашей эры, величина земного, геомагнитного поля уменьшилась более чем вдвое и человеческий организм испытывает синдромы его дефицита (магнитодефицит), который можно восполнить благодаря магнитотерапии с помощью внешних источников магнитного поля.


Рис.1 Силовые линии магнитного поля Земли.

Силовые линии нормального магнитного поля планеты – направлены на север и вниз (они входят в землю почти отвесно, под углом, порядка I = 70°, с небольшим, в десяток градусов, склонением на восток; это в Московской области, а в других районах страны – параметры геомагнитного поля могут отличаться).

Приблизительный угол склонения можно посмотреть на карте. Точные, актуальные параметры поля, определяются с помощью специальных вычислительных программ. На специализированных сайтах есть онлайн-калькуляторы и справочные данные.
Ссылки (убрать пробелы):
https:// geomag.nrcan.gc.ca/calc/mfcal-en.php – калькулятор для расчёта компонент (там, в результатах расчётов, запятая – разделитель тысячных, т.е. порядок величин горизонтальных и вертикальных составляющих – тысячи и десятки тысяч нанотесл).
https:// www.ngdc.noaa.gov/geomag/data/poles/ pole_locations.txt – на этой интернет-странице имеются исторические сведения о смещении магнитных полюсов планеты, в виде списка координат, начиная с 1590 года и до современности).

wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/poles/polesexp.html – мировой центр данных в Киото, Япония.

—> Основные угловые элементы поля:
D (magnetic declination) – угол магнитного склонения от географического меридиана (восточнее – плюсовые значения).
I (magnetic inclination) – угол наклонения полного вектора геомагнитного поля, относительно горизотали.

// Соотношение величин:
0.05 мТл (магнитная индукция в ед.СИ) = 0.5 Гаусс (магнитн. индукц. в ед. СГС – внесистемная) = 0.5 Эрстед (напряженность поля в единицах С Г С)

1мТл = 0.8 кА/м (килоампер на метр)
1Тл = 800 кА/м
1000 кА/м = 1.25 Т (Тесл)

Таблица 1 Современные виды постоянных магнитов и их приблизительные характеристики
(значения индукции на их полюсной поверхности, максимальные рабочие температуры и т.д.):

• Магниты с полимерным наполнителем, применяемые в медицине эластичные магнитофоры (магнитопласты, магнитоэласты).
Br = до 0.05 Тесл (50 миллитесл = 500 Гаусс).

Магнитопласты на основе наполнителя (например, порошка анизотропного NdFeB). Поддаются механической обработке, благодаря пластичности (как резина) и возможности изготовления сложных форм методом литья под давлением (в том числе, с монтажными отверстиями и средствами крепления). Не нагреваются при работе в переменных электромагнитных полях (нечувствительны к воздействию вихревых токов). Максимальная рабочая температура – до 120-220 градусов Цельсия, в зависимости от теплостойкости связующего материала.
Br = 0.5 – 0.6 Тл (5000 – 6000 Гаусс) (Nd-Fe-B).

Ферриты (прессованные керамические ферритобариевые и ферритостронциевые, недорогие ферромагниты чёрного цвета). В отличие от «железных» магнитов, имеют очень высокое электрическое сопротивление (поэтому феррит бария используют в цепях, подвергающихся действию высокочастотных полей), хорошую механическую прочность, коррозионную стойкость, меньший вес, по сравнению с железными – в 1.5-2 раза. Есть возможность осуществлять у них многополюсное намагничивание на цельном изделии. Имеют неплохую устойчивость к воздействию внешних магнитных полей. По стоимости – на порядок дешевле ЮНДК, имея, при этом, более высокие показатели коэрцитивной силы. Широко применяются в двигателях постоянного тока, в генераторах, в профессиональных и домашних аудио-системах (повышенную индукцию – набирают склейкой двух колец). Недостатки ферромагнитов – хрупкость и твёрдость (обрабатывать можно только шлифованием и при помощи алмазной резки) и уменьшение коэрцетивной силы при охлаждении ниже -20°С (что снижает, на морозе, стойкость к размагничиванию маг.полем; зимой, при -60 градусах – магнитные свойства необратимо теряются и не восстанавливаются при возврате к нормальным термическим условиям) или при нагреве (особенно чувствительны бариевые). Если температура изменяется быстрее 5-10°C/мин – на феррите образуются трещины, что ухудшает его физические свойства.
Максимальное энергетическое произведение – в несколько раз хуже, чем у SmCo.
Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции – раз в десять хуже, т.е. больше, чем у литых магнитов.
Br = 0.1 – 0.4 Тл (1000 – 4000 Гаусс). Современные – от 0.2 до 0.43Тл
Tc of Br

-0.20% на °C (Температурный коэффициент)
Tmax/Tcur = 250-300 / 450 °С (Максимальная рабочая температура / Точка Кюри)
Hcb = 2-4 кЭ (Коэрцитивная сила по индукции, килоэрстед)
Диапазон максимальной энергии (энергетическое произведение) – от 1,1 до 4,5 МГЭ
На сайте http://www.ferrite.ru/products/magnets/hardferrite – подробные сравнительные таблицы с продукцией зарубежных фирм (Япония, Франция, Германия), с указанием полных наименований и расшифровкой кода на корпусе.

• Термостабильные литые или спечённые магниты «Альнико» (AlNiCo, российское название – ЮНДК) на основе сплавов железо-аллюминий-никель-медь-кобальт. Они легче редкоземельных самарийкобальтовых, при примерно одинаковых параметрах индукции, и заметно дешевле их. Имеют высокую коррозионную и радиационную стойкость. Используются в акустических системах и динамических студийных микрофонах (ставят Alnico V), в гитарных звукоснимателях, в электродвигателях и электрогенераторах, в приборостроении (сенсоры, реле и т.д.) Типовые формы: пластины, призмы, кольца и трубки, диски и стержни. Недостаток – AlNiCo хрупкие (обрабатываются полированием, шлифованием, резкой абразивным кругом) и легко размагничиваются (низкая коэрцитивная сила) под воздействием внешнего магнитного поля, что делает неверными показания стрелочных приборов, в которых они установлены.
Br = 0.7 – 1.3 Тл.
Tc of Br

-0.02% на °C (это очень хороший показатель)
Tmax/Tcur = 250-550/800-850 °С
Hc = 0.6 – 1.9 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 1,4 до 7,5 МГсЭ

• Термоустойчивые деформируемые магниты типа ХК (железо-хром-кобальт, Fe-Cr-Co). Прочность и пластичность современных типов этого сплава – на порядок превосходит аналогичные показатели ЮНДК24 (Алнико 5) при сопоставимых магнитных свойствах. Могут быть получены в виде холоднокатаного листа, горячекатаного и кованого прутка для последующей механической и термомагнитной обработки. В последние годы, осваиваются новые, перспективные наноструктурные, магнитотвёрдые FeCrCo-сплавы с улучшенными характеристиками. Максимальные рабочие температуры достигают 450 °С
Br = 1.1 – 1.5 Тл.
Tc of Br = от -0,015 до -0,028 % на °C (ГОСТ 24897-81)
Нсb – больше 0.5 кЭ

• Спечённые редкоземельные магниты на основе сплавов самарий-кобальт(SmCo, долговечная металлокерамика). Имеют лучшую коррозионную стойкость (то есть, не ржавеют, поэтому и не нуждаются в защитном покрытии) по сравнению с остальными редкоземельными материалами и большие значения максимальной рабочей температуры (термостабильные до 350°С) и коэрцитивной силы (то есть, магнитотвёрдые – устойчивые к размагничиванию). По сравнению с ЮНДК – на порядок большая коэрцетивная сила по намагниченности. Недостатки – хрупкость и высокая цена. Применяются в космических аппаратах и мобильных телефонах, в мотоциклах и газонокосилках, в авиационной и компьютерной технике, в медицинском оборудовании, в миниатюрных электромеханических приборах и устройствах (наручных часах, наушниках и т.д.) Используются в современном приборостроении.
Br = 0.8 – 1.1 Тл.
Tc of Br

-0.035% на °C
Tmax/Tcur = от -60 до 250-500 / >700-800 °С
Hcb = 8-10 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 18 до 32 МГс.Э

Неодимовые – редкоземельные супермагниты на основе сплавов неодим-железо-бор (Nd-Fe-B, NdFeB). Диапазон рабочих температур – от -60 до +150-220°C Они хрупкие и чувствительные к температуре (предел допустимого нагрева – зависит от марки магнита). После сильного перегрева – необратимо и полностью теряется намагниченность (восстановить можно перемагничиванием на специальной установке). Имеют невысокую коррозионную стойкость – легко окисляются (ржавеют), если повреждёно антикоррозионноее покрытие (краска, лак, тонкая металлическая плёнка из никеля, меди или цинка). В виде порошка – могут воспламениться, с выделением ядовитого дыма. Лучше поддаются механической обработке – гибкие Nd-магнитопласты (NdFeB). Спечённые неодимовые магниты имеют преимущество – наибольшую, по сравнению с остальными видами, силу остаточной магнитной индукции и очень высокое энергетическое произведение. Максимальная рабочая температура будет выше – при добавлении кобальта вместо железа, но это ведёт к удорожанию материала. Широко применяются в компьютерной технике (двигатели электроприводов дисков, устройства считывания и записи информации), в моторах и датчиках.
Br = 1.0 – 1.4 Тл (10000 – 14000 Гаусс).
Tc of Br = от -0.07 до -0.13% на °C
Tmax/Tcur = 80(Nxx)-120(NxxH)-150(NxxS/U)-200(xxEH)-220 / 310-330
Hc = 12 кЭ
Диапазон макс. энергии – от 1 до 50 МГЭ

Сверхпроводящие магниты, относящиеся к категории сверхмощных, могут иметь максимальные значения индукц. Br > 5 Тесл

// Для усиления (концентрации силовых линий) магнитного поля – используют полюсные наконечники в виде сужающихся конусов, что значительно увеличивает индукцию в малом объёме.


Рис.2 Формы и размеры – от магнитиков на холодильник до супермагнитов

«Железные кобальтовые» магниты – более стойкие к механическим воздействиям, к размагничиванию (их коэрцитивная сила) и высоким температурам, чем керамические и неодимовые.

Из нескольких магнитов, соединяя их последовательно (разноимёнными полюсами) – можно собирать магнитные батареи. В итоге – повышение мощности и более протяжённые и линейные (на достаточном расстоянии) силовые линии поля.

Основные характеристики постоянных магнитов:

Остаточная магнитная индукция (Br, Тесл или Гаусс, G) – намагниченность, оставшаяся после намагничивания материала, из которого изготовлен постоянный магнит, измеренная на его поверхности, в замкнутой системе. Единица измерения – Тесла, в системе СИ или Гаусс, в сист. СГС. Это основная характеристика м а г н и т а. Иногда, эту величину называют – «сила магнита».

Читайте также:  Измерение расстояния до недоступного предмета

Магнитная индукция, B / Br (Тесл или Гаусс, G) – результат приборного измерения (гауссметром / тесламетром или магнитометром) реального, фактического поля магнита на каком-то расстоянии от него или на его поверхности.

Коэрцитивная сила по индукции, Hcb (кА/м) – величина внешнего магнитного поля, требуемого для полного размагничивания магнита, намагниченного до состояния насыщения. Характеризует устойчивость к размагничиванию (ГОСТ 19693).

Максимальное энергетическое произведение, (BH)maxМГсЭ (МГауссЭрстед, в системе СГС) – мощность магнита.

Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции, Tc of Br (ТКВr) (% на °C) – характеризует изменение магнитной индукции от температуры.

Максимальная рабочая температура, Tmax (градусов по Цельсию) – предел температуры, при которой магнит временно теряет часть своих магнитных свойств. При последующем охлаждении – все магн.-е свойства восстанавливаются (в отличие от точки Кюри). Превышение нагрева на несколько десятков градусов больше Tmax – может вызвать частичное размагничивание магнетика (после остывания, оставшаяся сила притяжения будет меньше изначальной; при этом, точные измерительные стрелочные приборы и т.п. – уже не годятся для работы).

Точка Кюри, Tcur (°C) – температура, выше которой исчезает намагниченность ферромагнетиков.
Никель – +358 °C
Железо – +769 °C.
Кобальт – +1121 °C

У компаса – на географический север (там располагается магнитный Юг, см. рисунок 1) показывает северный полюс его стрелки. С учётом того, что разноимённые полюса притягиваются, можно определить полярность магнита. Цветовая маркировка магнитов может отличаться или отсутствовать, поэтому используют дублирующие стандартные символы полюсности – N (Север, North) и S (Юг, South), W (Запад, West) и E (Восток, East) для ориентировки по сторонам света и работы с топографической картой. Если имеется магнитик с точно известным значением индукции, то можно приблизительно, с невысокой точностью померить силу других магнитов, проведя относительные измерения (по углу отклонения стрелки компаса на определённом расстоянии от тестируемого образца).


Рис.4 Определение полярности магнита с помощью компаса

Применение магнитов в медицине

Магнитотерапия (лечебное использование постоянных, импульсных и переменных магнитных полей) применяется в медицине для профилактики и лечения многих заболеваний. Индукция (у поверхности полюса) применяемых в лечебных целях магнитов (постоянных керамических магнитофоров или индукторов – электромагнитов) составляет, стандартно, порядка 25-40 миллитесл (соответствует 250-400 Гаусс) для постоянного, до 50 мТл – для пульсирующего и 1-5 мТл (в геометрическом центре цилиндрического индуктора-соленоида) для переменного магнитного поля. Продолжительность воздействия, обычно – 10-20 мин. Процедуры проводят 4-6 раз в неделю в количестве 15-20 на курс лечения.

// для применения гражданами в домашних условиях, без контроля врача, официально разрешённый Минздравом РФ уровень магнитных полей – до 30 миллитесл (мТл).

Аппликатором магнитным, с индукцией постоянного поля 10 миллитесл (100 Гауссов) – воздействуют по 8-10 часов в сутки. Его крепят пластырем к биологически активным точкам (БАТ), носят в виде кулона или клипс, а также на поясе. Для магнитопунктуры (акупрессура, точечный массаж с помощью магнитного аппликатора с индукц. до 50 мТл) применяют игольчатые или шаровидные насадки на магнит, воздействуя на биоточки в течение 20-30 секунд (нажатием 5-7 раз на каждую БАТ, последовательно меняя полярность). Полюса магнитов действуют по-разному, в зависимости от полярности и времени суток. Южный полюс магнита – оказывает успокаивающее действие, северный – тонизирующее.

// если нет, под рукой, стандартного магнитного иппликатора, для точечного массажа, его может заменить любая подходящая по форме и размеру железка, если её намагниченность не превышает 30мТл (это, а ещё и полярность, легко можно выяснить с помощью обычного походного, туристического компаса (смотри рисунок 4) – если есть превышение тридцатки, по индукции, то его стрелка начнёт реагировать, отклоняться с расстояния, дальше 15 сантиметров).

Суммарная индукция всех установленных пациенту магнитных индукторов постоянного поля – не должна превышать 50 миллитесл (примерная сила магнитов от обоих наушников обычного плеера), при пятнадцатиминутной непрерывной процедуре. Импульсные источники – до 500-1400 мТл в сотые доли секунды.

Показания к магнитотерапии: атеросклероз, заболевания нервной системы, гипертония, боли в сердце и сердцебиение, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, отёки, заболевания кожи, неврозы и др. Магнитотерапия улучшает реологические свойства крови: повышается её текучесть.

ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ к применению магнитов: ранний постинфарктный период, выраженная гипотония, склонность к кровотечениям, системные заболевания крови, беременность, тяжелое течение ишемической болезни сердца, инсульт, злокачественные новообразования, послеоперационный период (при опасности кровотечений), наличие металлических имплантантов, острые инфекционные заболевания и лихорадочные состояния неясной этиологии, индивидуальная непереносимость. Изделия с магнитами нельзя использовать людям с кардиостимулятором или другими электронными приборами в организме и детям до двух лет.

Из новостных лент стало известно, что американские военные испытывают электромагнитную пушку (излучатель), которая вызывает у людей приступы эпилепсии и превращает их в «овощей». Этот вид оружия поступит на вооружение в армию США.

Омагничивание воды

При магнитной (на больших градиентах, в постоянном, переменном или пульсирующем магн. поле; для этого можно использовать электромагниты и соленоиды) активации жидкостей, в том числе и воды, при их турбулентном движении (что, эквивалентно действию переменного магнитн. поля), в результате обработки – происходит размалывание кластеров (это легче осуществляется при достаточно высоких температурах рабочего вещества). Омагниченные жидкости приобретают повышенную текучесть, более однородную структуру и высокую растворяющую способность.

// Турбулентность – вихревые потоки (вортексы, Vortex), деформирующие водяные ассоциаты / кластеры разных размеров (особенно – массивных).

// Существуют старинные способы «оживления» воды. Например, в японской традиции чайной церемонии, напиток взбивают-перемешивают бамбуковыми палочками, в китайской культуре чаепития – переливают с большой высоты (для «дыхания» в о д ы) и т.д.

Намагниченная вода (с микрокластерной структурой – мелкоструктурная, содержащая больше мономолекул Н2О) – легче усваивается организмом, улучшает проницаемость биологических мембран тканевых клеток, чистит сосуды, снижает избыточное количество холестерина в крови и печени, регулирует артериальное давление, нормализует обмен веществ, способствует выведению камней из почек, поэтому – широко применяется в медицине (с использованием физиотерапевтических приборов), для лечения и профилактики многих болезней, а так же в сельском хозяйстве – для полива растений (одновременно, с растворением и выносом в глубокие горизонты солей – улучшаются почвы, рекультивируются солончаки) и замачивания семян. Полезные, лечебные свойства, после активации, сохраняются у жидкости – в течение первых часов (может быть и дольше, в зависимости от параметров обработки: химического состава, наличия ионов железа и хлоридов, заряда частиц взвесей, достаточной дегазации, величины рH и условий хранения – температуры, вибраций, наводок от внешнего электромагнитного излучения и уровня радиационного фона).

Для быстрой магнитной активации воды нужны достаточно мощные магниты силой 100-200 мТл (1000-2000 Гаусс) и почти непосредственный их контакт с водой (для питьевой воды – через тонкую, герметичную перегородку), учитывая быстрое уменьшение индукции магнитного поля с расстоянием (на порядок – в четырёх-пяти сантиметрах от полюсной поверхности стандартных керамических кольцевых магнитов). Оптимальная, при омагничивании, скорость потока проточной воды – 0.5-2 метра в секунду. Взаимное расположение полюсов активатора в реверсивной (отталкиваются) двухмагнитной системе – N-S S-N или S-N N-S . Водный поток проходит через силовые линии маг. полей разного направления. Расстояние между магнитами (они располагаются внутри герметичного корпуса или снаружи – надетые на устье воронки, на пластмассовую лейку, или на обычный резиновый / пластиковый шланг) – пять-десять сантиметров. Если есть в наличии много штук постоянных ферромагнитов, можно собрать многореверсную схему для полива огорода или водоснабжения: N-SS-NN-SS-N. (поток воды многократно пересекает магнитные поля разного направления), нанизав их на пластиковую трубу (что предпочтительнее, т.к. проще в сборке / модификации, и более гигиенично, чем корпусные модели, которые сложнее очищать).

// Дальность эффективного действия магнитного поля (100-200 мТл) на жидкость – составляет лишь первые сантиметры от поверхности полюса магнита. В десяти-пятнадцати сантиметрах – индукция на два порядка меньше максимальной, что недостаточно для омагничивания воды. Хороший пример устройств для магнитной обработки воды – модели СО-2/3, выпускавшиеся ещё во времена СССР. Сейчас, в магазинах, тоже бывают неплохие аппараты.

По-другому работают магнитные активаторы, используемые для борьбы с накипью и коррозией в теплоэнергетическом оборудовании (в системах горячего водоснабжения и отопления, паровых котлах, теплообменниках, в нефтяной промышленности и т.д.) Жидкости, при их ламинарном движении, обрабатываются постоянным магнитным полем. При этом происходит поляризация прецессии ядерных (протонных) и электронных спинов (времени, на их достаточную раскрутку, требуется немного – примерно 2-3 секунды) и деформация ионов солей в растворе, с их последующей кристаллизацией. В воде, после такой магнитной обработки – улучшается коагуляция примесей и выпадение их в осадок, увеличивается скорость кристаллизации растворённых веществ (не на поверхности нагрева, а в массе воды; образуются кристаллы солей меньших размеров, но в большем их количестве). Образованные агрегатные структуры остаются во взвешенном мелкодисперсном состоянии, в виде хлопьев и рыхлого шлама, и дальше – вымываются потоком воды в шламоуловители. Мелкие ферромагнитные частицы примагничиваются, липнут к стенкам трубы напротив полюсов.

В современных промышленных гидромагнитных системах (ГМС) используют мощные супермагниты на основе сплавов самарий-кобальт или неодим-железо-бор (неодимовые), что позволяет эффективно проводить обработку при увеличенной до 4,0 м/с скорости потока жидкости в трубопроводах большого сечения. При этом, существенно увеличивается срок службы оборудования и уменьшается потребление реагентов.

// для локального удаления накипи (котельного камня – известковых отложений карбоната кальция, содержащегося в «жесткой» воде) и очистки от других отложений на стенках паровых котлов – эффективно применяется акустический, ультразвуковой метод защиты.

Магниты с индукцией у полюсов 0.05-0.5 Тл (оптимальная сила поля в рабочей зоне имеет величину 0.1-0.2Тл = 1000-2000 Гаусс), располагаются на магнитопроницаемых трубах (из пластика или магнитомягкого металла), до насосного оборудования (в 1 – 5 метрах) или более чем через 15 м после него. Монтаж – не обязательно в виде врезки (в варианте фланцевых вставок), могут быть и внешние накладки (электромагнитные системы). Если на стенках труб отопления или радиаторов есть накипь (отложения солей), то – омагниченная вода растворяет и удаляет её. Обработанная магнитным полем вода может сохранять антинакипный эффект достаточно долго – до недели (в зависимости от условий хранения, особенно – температуры, уровня исходной общей минерализации, интенсивности перемешивания и хим. состава).

// так как омагничивание постоянным нереверсивным магнитным полем, в ламинарном потоке или в стоячей воде, кристаллизует и осаждает некоторые растворенные соли – применять такую воду можно только в технических целях.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) постоянного магнитного поля (по времени, в течение трудового дня), воздействие которых не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколения. Для условий общего (на все тело) и локального (кисти рук, предплечье) воздействия. Таблица по нормам СанПиН 2.2.4.1191-03 (2003 г.) в производственных условиях.

Время воздействия
за рабочий день,
минуты
Условия воздействия постоянного магнитного поля
общее локальное
ПДУ напряжен-
ности, кА/м
ПДУ магнитной
индукции, мТл
ПДУ напряжен-
ности, кА/м
ПДУ магнитной
индукции, мТл
0 – 10 24 30 40 50
11 – 60 16 20 24 30
61 – 480 8 10 12 15

// Уровень постоянного магнитного поля оценивают в единицах напряженности магнитного поля (Н) в А/м (ампер, килоампер на метр) или в ед. магнитной индукции (В) в мТл (миллитесл).

Для переменного / периодического магнитного поля (ПМП) частотой 50 Гц – нормы жестче:

Время пребывания (час) и Допустимые уровни МП, Н [А/м] / В [мкТл] при воздействии
общем локальном
1 1600 / 2000 6400 / 8000
2 800 / 1000 3200 / 4000
4 400 / 500 1600 / 2000
8 80 / 100 800 / 1000

// 1000 мкТл = 1 мТл

При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью (индукцией) ПМП, общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.

Источник

Единица измерения магнитного поля постоянного магнита

Часы работы: Пн-Пт с 10:00 до 18:00. &nbspСамовывоз: по предварительной договорённости.

Как известно, появление магнитных взаимодействий происходит за счет движения заряженных частиц. Стационарные магнитные поля возникают вокруг проводников с постоянным электрическим током.

В зависимости от направления, по которому движутся заряженные частицы, два проводника, расположенные в непосредственной близости, могут взаимно отталкиваться или притягиваться. Это обуславливается силами, которые создают возникающие магнитные поля.

Основные характеристики магнитного поля, используемые в системах СИ и СГС

Магнитное поле имеет следующие основные характеристики:

  • Напряженность (H). Для измерения значения этой векторной величины в международной системе СИ используются амперы на метр (А/м). В системе «Сантиметр-Грамм-Секунда» для этого применяются Эрстеды (Э). Взаимосвязь выглядит следующим образом: 1 А/м = 4π/103 Э. 1 А/м ≈ 0,0125663 Э.
  • Индукция (B). Для измерения значения этой векторной величины в международной системе СИ используются Теслы (Тл). В системе «Сантиметр-Грамм-Секунда» для этого применяются Гауссы (Гс). Взаимосвязь выглядит следующим образом: 1 Тл = 10000 Гс.

Магнитная индукция в системе «Сантиметр-Грамм-Секунда»

В системе СГС связь индукции и напряженности в присутствии магнитного материала определяется следующим соотношением:

В этой формуле I — магнитный момент единицы объема материала (намагниченность). В системе СГС для измерения этой величины используются Гауссы (Гс).

Индукция характеризует поле, возникающее в веществе. Напряженность определяет параметры внешних магнитных полей и магнитных полей в вакууме. Величина B также может использоваться для внешних магнитных полей.

В вакууме значения индукции и напряженности равны (по системе СГС).

Магнитная индукция в международной системе СИ

В системе СИ используется следующее соотношение:

В этой формуле µ0 — магнитная проницаемость вакуума. µ0 = 4π*10-7 Гн/м.

Векторы индукции, намагниченности и напряженности

На рисунке 1 показаны векторы намагниченности, индукции и напряженности в постоянном магните при отсутствии внешнего поля.

Рисунок 1 — Намагниченность, индукция и напряженность в постоянном магните.

Напряженность — это поле, создаваемое самим магнитом. Вектор H направлен противоположно вектору I. Напряженность иначе называется размагничивающим полем.

Таблица характеристик магнитного поля

Характеристика СИ СГС Связь между СИ и СГС Напряженность (Н) А/м (ампер на метр) Э (Эрстед) 1 А/м = 4π/1000 Э 1 А/м ≈ 0,0125663 Э 1 Э ≈ 79,57 А/м Магнитный поток (Ф) Вб (Вебер) Гс*см2 (Максвелл) 1 Вб = 100000000 Гс*см2 Индукция (В) Тл (Тесла) Гс (Гаусс) 1 Т = 10000 Гс 1 Гс = 0,0001 Т Намагниченность (I) А/м (ампер на метр) Гс (Гаусс) 1 А/м = 0,001 Гс 1 Гс = 1000 А/м

Магнитный диполь

На рисунке 2 представлены силовые линии магнитного поля, которые создают магнитные диполи (рамки с током).

Рисунок 2 — Силовые линии магнитного диполя.

Постоянный магнит можно также рассматривать как рамку с током. Создаваемые в окружающем пространстве силовые линии идентичны.

Источник

Магнитное поле

Магнитное поле – особая форма материи, существующая вокруг движущихся электрических зарядов – токов.

Источниками магнитного поля являются постоянные магниты, проводники с током. Обнаружить магнитное поле можно по действию на магнитную стрелку, проводник с током и движущиеся заряженные частицы.

Для исследования магнитного поля используют замкнутый плоский контур с током (рамку с током).

Впервые поворот магнитной стрелки около проводника, по которому протекает ток, обнаружил в 1820 году Эрстед. Ампер наблюдал взаимодействие проводников, по которым протекал ток: если токи в проводниках текут в одном направлении, то проводники притягиваются, если токи в проводниках текут в противоположных направлениях, то они отталкиваются.

Свойства магнитного поля:

  • магнитное поле материально;
  • источник и индикатор поля – электрический ток;
  • магнитное поле является вихревым – его силовые линии (линии магнитной индукции) замкнутые;
  • величина поля убывает с расстоянием от источника поля.

Важно!
Магнитное поле не является потенциальным. Его работа на замкнутой траектории может быть не равна нулю.

Магнитным взаимодействием называют притяжение или отталкивание электрически нейтральных проводников при пропускании через них электрического тока.

Магнитное взаимодействие движущихся электрических зарядов объясняется так: всякий движущийся электрический заряд создает в пространстве магнитное поле, которое действует на движущиеся заряженные частицы.

Силовая характеристика магнитного поля – вектор магнитной индукции ​ \( \vec \) ​. Модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального значения силы, действующей со стороны магнитного поля на проводник с током, к силе тока в проводнике ​ \( I \) ​ и его длине ​ \( l \) ​:

Обозначение – \( \vec \) , единица измерения в СИ – тесла (Тл).

1 Тл – это индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила 1 Н.

Читайте также:  Как называется прибор для измерения напряжения его условное обозначение

Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением от южного полюса к северному полюсу магнитной стрелки (направление, которое указывает северный полюс магнитной стрелки), свободно установившейся в магнитном поле.

Направление вектора магнитной индукции можно определить по правилу буравчика:

если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции.

Для определения магнитной индукции нескольких полей используется принцип суперпозиции:

магнитная индукция результирующего поля, созданного несколькими источниками, равна векторной сумме магнитных индукций полей, создаваемых каждым источником в отдельности:

Поле, в каждой точке которого вектор магнитной индукции одинаков по величине и направлению, называется однородным.

Наглядно магнитное поле изображают в виде магнитных линий или линий магнитной индукции. Линия магнитной индукции – это воображаемая линия, в любой точке которой вектор магнитной индукции направлен по касательной к ней.

Свойства магнитных линий:

  • магнитные линии непрерывны;
  • магнитные линии замкнуты (т.е. в природе не существует магнитных зарядов, аналогичных электрическим зарядам);
  • магнитные линии имеют направление, связанное с направлением тока.

Густота расположения позволяет судить о величине поля: чем гуще расположены линии, тем сильнее поле.

На плоский замкнутый контур с током, помещенный в однородное магнитное поле, действует момент сил ​ \( M \) ​:

где ​ \( I \) ​ – сила тока в проводнике, ​ \( S \) ​ – площадь поверхности, охватываемая контуром, ​ \( B \) ​ – модуль вектора магнитной индукции, ​ \( \alpha \) ​ – угол между перпендикуляром к плоскости контура и вектором магнитной индукции.

Тогда для модуля вектора магнитной индукции можно записать формулу:

где максимальный момент сил соответствует углу ​ \( \alpha \) ​ = 90°.

В этом случае линии магнитной индукции лежат в плоскости рамки, и ее положение равновесия является неустойчивым. Устойчивым будет положение рамки с током в случае, когда плоскость рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции.

Взаимодействие магнитов

Постоянные магниты – это тела, длительное время сохраняющие намагниченность, то есть создающие магнитное поле.

Основное свойство магнитов: притягивать тела из железа или его сплавов (например стали). Магниты бывают естественные (из магнитного железняка) и искусственные, представляющие собой намагниченные железные полосы. Области магнита, где его магнитные свойства выражены наиболее сильно, называют полюсами. У магнита два полюса: северный ​ \( N \) ​ и южный ​ \( S \) ​.

Важно!
Вне магнита магнитные линии выходят из северного полюса и входят в южный полюс.

Разделить полюса магнита нельзя.

Объяснил существование магнитного поля у постоянных магнитов Ампер. Согласно его гипотезе внутри молекул, из которых состоит магнит, циркулируют элементарные электрические токи. Если эти токи ориентированы определенным образом, то их действия складываются и тело проявляет магнитные свойства. Если эти токи расположены беспорядочно, то их действие взаимно компенсируется и тело не проявляет магнитных свойств.

Магниты взаимодействуют: одноименные магнитные полюса отталкиваются, разноименные – притягиваются.

Магнитное поле проводника с током

Электрический ток, протекающий по проводнику с током, создает в окружающем его пространстве магнитное поле. Чем больше ток, проходящий по проводнику, тем сильнее возникающее вокруг него магнитное поле.

Магнитные силовые линии этого поля располагаются по концентрическим окружностям, в центре которых находится проводник с током.

Направление линий магнитного поля вокруг проводника с током всегда находится в строгом соответствии с направлением тока, проходящего по проводнику.

Направление магнитных силовых линий можно определить по правилу буравчика: если поступательное движение буравчика (1) совпадает с направлением тока (2) в проводнике, то вращение его рукоятки укажет направление силовых линий (4) магнитного поля вокруг проводника.

При изменении направления тока линии магнитного поля также изменяют свое направление.

По мере удаления от проводника магнитные силовые линии располагаются реже. Следовательно, индукция магнитного поля уменьшается.

Направление тока в проводнике принято изображать точкой, если ток идет к нам, и крестиком, если ток направлен от нас.

Для получения сильных магнитных полей при небольших токах обычно увеличивают число проводников с током и выполняют их в виде ряда витков; такое устройство называют катушкой.

В проводнике, согнутом в виде витка, магнитные поля, образованные всеми участками этого проводника, будут внутри витка иметь одинаковое направление. Поэтому интенсивность магнитного поля внутри витка будет больше, чем вокруг прямолинейного проводника. При объединении витков в катушку магнитные поля, созданные отдельными витками, складываются. При этом концентрация силовых линий внутри катушки возрастает, т. е. магнитное поле внутри нее усиливается.

Чем больше ток, проходящий через катушку, и чем больше в ней витков, тем сильнее создаваемое катушкой магнитное поле. Магнитное поле снаружи катушки также складывается из магнитных полей отдельных витков, однако магнитные силовые линии располагаются не так густо, вследствие чего интенсивность магнитного поля там не столь велика, как внутри катушки.

Магнитное поле катушки с током имеет такую же форму, как и поле прямолинейного постоянного магнита: силовые магнитные линии выходят из одного конца катушки и входят в другой ее конец. Поэтому катушка с током представляет собой искусственный электрический магнит. Обычно для усиления магнитного поля внутрь катушки вставляют стальной сердечник; такую катушку называют электромагнитом.

Направление линий магнитной индукции катушки с током находят по правилу правой руки:

если мысленно обхватить катушку с током ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца указывали направление тока в ее витках, тогда большой палец укажет направление вектора магнитной индукции.

Для определения направления линий магнитного поля, создаваемого витком или катушкой, можно использовать также правило буравчика:

если вращать ручку буравчика по направлению тока в витке или катушке, то поступательное движение буравчика укажет направление вектора магнитной индукции.

Электромагниты нашли чрезвычайно широкое применение в технике. Полярность электромагнита (направление магнитного поля) можно определить и с помощью правила правой руки.

Сила Ампера

Сила Ампера – сила, которая действует на проводник с током, находящийся в магнитном поле.

Закон Ампера: на проводник c током силой ​ \( I \) ​ длиной ​ \( l \) ​, помещенный в магнитное поле с индукцией ​ \( \vec \) ​, действует сила, модуль которой равен:

где ​ \( \alpha \) ​ – угол между проводником с током и вектором магнитной индукции ​ \( \vec \) ​.

Направление силы Ампера определяют по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая вектора магнитной индукции ​ \( B_\perp \) ​ входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Ампера.

Сила Ампера не является центральной. Она направлена перпендикулярно линиям магнитной индукции.

Сила Ампера широко используется. В технических устройствах создают магнитное поле с помощью проводников, по которым течет электрический ток. Электромагниты используют в электромеханическом реле для дистанционного выключения электрических цепей, магнитном подъемном кране, жестком диске компьютера, записывающей головке видеомагнитофона, в кинескопе телевизора, мониторе компьютера. В быту, на транспорте и в промышленности широко применяют электрические двигатели. Взаимодействие электромагнита с полем постоянного магнита позволило создать электроизмерительные приборы (амперметр, вольтметр).

Простейшей моделью электродвигателя служит рамка с током, помещенная в магнитное поле постоянного магнита. В реальных электродвигателях вместо постоянных магнитов используют электромагниты, вместо рамки – обмотки с большим числом витков провода.

Коэффициент полезного действия электродвигателя:

где ​ \( N \) ​ – механическая мощность, развиваемая двигателем.

Коэффициент полезного действия электродвигателя очень высок.

Алгоритм решения задач о действии магнитного поля на проводники с током:

  • сделать схематический чертеж, на котором указать проводник или контур с током и направление силовых линий поля;
  • отметить углы между направлением поля и отдельными элементами контура;
  • используя правило левой руки, определить направление силы Ампера, действующей на проводник с током или на каждый элемент контура, и показать эти силы на чертеже;
  • указать все остальные силы, действующие на проводник или контур;
  • записать формулы для остальных сил, упоминаемых в задаче. Выразить силы через величины, от которых они зависят. Если проводник находится в равновесии, то необходимо записать условие его равновесия (равенство нулю суммы сил и моментов сил);
  • записать второй закон Ньютона в векторном виде и в проекциях;
  • решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины;
  • решение проверить.

Сила Лоренца

Сила Лоренца – сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля.

Формула для нахождения силы Лоренца:

где ​ \( q \) ​ – заряд частицы, ​ \( v \) ​ – скорость частицы, ​ \( B \) ​ – модуль вектора магнитной индукции, ​ \( \alpha \) ​ – угол между вектором скорости частицы и вектором магнитной индукции.

Направление силы Лоренца определяют по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая вектора магнитной индукции ​ \( B_\perp \) ​ входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление скорости положительно заряженной частицы, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Лоренца.

Если заряд частицы отрицательный, то направление силы изменяется на противоположное.

Важно!
Если вектор скорости сонаправлен с вектором магнитной индукции, то частица движется равномерно и прямолинейно.

В однородном магнитном поле сила Лоренца искривляет траекторию движения частицы.

Если вектор скорости перпендикулярен вектору магнитной индукции, то частица движется по окружности, радиус которой равен:

где ​ \( m \) ​ – масса частицы, ​ \( v \) ​ – скорость частицы, ​ \( B \) ​ – модуль вектора магнитной индукции, ​ \( q \) ​ – заряд частицы.

В этом случае сила Лоренца играет роль центростремительной и ее работа равна нулю. Период (частота) обращения частицы не зависит от радиуса окружности и скорости частицы. Формула для вычисления периода обращения частицы:

Угловая скорость движения заряженной частицы:

Важно!
Сила Лоренца не меняет кинетическую энергию частицы и модуль ее скорости. Под действием силы Лоренца изменяется направление скорости частицы.

Если вектор скорости направлен под углом ​ \( \alpha \) ​ (0° \( \alpha \) \( \vec_2 \) ​, параллелен вектору \( \vec \) , а другой, \( \vec_1 \) , – перпендикулярен ему. Вектор \( \vec_1 \) не меняется ни по модулю, ни по направлению. Вектор \( \vec_2 \) меняется по направлению. Сила Лоренца будет сообщать движущейся частице ускорение, перпендикулярное вектору скорости \( \vec_1 \) . Частица будет двигаться по окружности. Период обращения частицы по окружности – ​ \( T \) ​.

Таким образом, на равномерное движение вдоль линии индукции будет накладываться движение по окружности в плоскости, перпендикулярной вектору \( \vec \) . Частица движется по винтовой линии с шагом ​ \( h=v_2T \) ​.

Важно!
Если частица движется в электрическом и магнитном полях, то полная сила Лоренца равна:

Особенности движения заряженной частицы в магнитном поле используются в масс-спектрометрах – устройствах для измерения масс заряженных частиц; ускорителях частиц; для термоизоляции плазмы в установках «Токамак».

Алгоритм решения задач о действии магнитного (и электрического) поля на заряженные частицы:

  • сделать чертеж, указать на нем силовые линии магнитного (и электрического) поля, нарисовать вектор начальной скорости частицы и отметить знак ее заряда;
  • изобразить силы, действующие на заряженную частицу;
  • определить вид траектории частицы;
  • разложить силы, действующие на заряженную частицу, вдоль направления магнитного поля и по направлению, ему перпендикулярному;
  • составить основное уравнение динамики материальной точки по каждому из направлений разложения сил;
  • выразить силы через величины, от которых они зависят;
  • решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины;
  • решение проверить.

Источник

Магниты и магнитные поля

Естественное магнитное поле Земли, на её дневной поверхности, в средних широтах европейской части России, имеет значения полного вектора – приблизительно 0.05 мТл (индукция, в миллитеслах) = 50 мкТл (микротесл) = 50×10 -6 Тл (Тесл), что в старых единицах СГС составляет 0.5 Гаусс. Напряженность поля, при пятидесяти микротеслах, равна 40 А/м (ампер на метр). С первого тысячелетия нашей эры, величина земного, геомагнитного поля уменьшилась более чем вдвое и человеческий организм испытывает синдромы его дефицита (магнитодефицит), который можно восполнить благодаря магнитотерапии с помощью внешних источников магнитного поля.


Рис.1 Силовые линии магнитного поля Земли.

Силовые линии нормального магнитного поля планеты – направлены на север и вниз (они входят в землю почти отвесно, под углом, порядка I = 70°, с небольшим, в десяток градусов, склонением на восток; это в Московской области, а в других районах страны – параметры геомагнитного поля могут отличаться).

Приблизительный угол склонения можно посмотреть на карте. Точные, актуальные параметры поля, определяются с помощью специальных вычислительных программ. На специализированных сайтах есть онлайн-калькуляторы и справочные данные.
Ссылки (убрать пробелы):
https:// geomag.nrcan.gc.ca/calc/mfcal-en.php – калькулятор для расчёта компонент (там, в результатах расчётов, запятая – разделитель тысячных, т.е. порядок величин горизонтальных и вертикальных составляющих – тысячи и десятки тысяч нанотесл).
https:// www.ngdc.noaa.gov/geomag/data/poles/ pole_locations.txt – на этой интернет-странице имеются исторические сведения о смещении магнитных полюсов планеты, в виде списка координат, начиная с 1590 года и до современности).

wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/poles/polesexp.html – мировой центр данных в Киото, Япония.

—> Основные угловые элементы поля:
D (magnetic declination) – угол магнитного склонения от географического меридиана (восточнее – плюсовые значения).
I (magnetic inclination) – угол наклонения полного вектора геомагнитного поля, относительно горизотали.

// Соотношение величин:
0.05 мТл (магнитная индукция в ед.СИ) = 0.5 Гаусс (магнитн. индукц. в ед. СГС – внесистемная) = 0.5 Эрстед (напряженность поля в единицах С Г С)

1мТл = 0.8 кА/м (килоампер на метр)
1Тл = 800 кА/м
1000 кА/м = 1.25 Т (Тесл)

Таблица 1 Современные виды постоянных магнитов и их приблизительные характеристики
(значения индукции на их полюсной поверхности, максимальные рабочие температуры и т.д.):

• Магниты с полимерным наполнителем, применяемые в медицине эластичные магнитофоры (магнитопласты, магнитоэласты).
Br = до 0.05 Тесл (50 миллитесл = 500 Гаусс).

Магнитопласты на основе наполнителя (например, порошка анизотропного NdFeB). Поддаются механической обработке, благодаря пластичности (как резина) и возможности изготовления сложных форм методом литья под давлением (в том числе, с монтажными отверстиями и средствами крепления). Не нагреваются при работе в переменных электромагнитных полях (нечувствительны к воздействию вихревых токов). Максимальная рабочая температура – до 120-220 градусов Цельсия, в зависимости от теплостойкости связующего материала.
Br = 0.5 – 0.6 Тл (5000 – 6000 Гаусс) (Nd-Fe-B).

Ферриты (прессованные керамические ферритобариевые и ферритостронциевые, недорогие ферромагниты чёрного цвета). В отличие от «железных» магнитов, имеют очень высокое электрическое сопротивление (поэтому феррит бария используют в цепях, подвергающихся действию высокочастотных полей), хорошую механическую прочность, коррозионную стойкость, меньший вес, по сравнению с железными – в 1.5-2 раза. Есть возможность осуществлять у них многополюсное намагничивание на цельном изделии. Имеют неплохую устойчивость к воздействию внешних магнитных полей. По стоимости – на порядок дешевле ЮНДК, имея, при этом, более высокие показатели коэрцитивной силы. Широко применяются в двигателях постоянного тока, в генераторах, в профессиональных и домашних аудио-системах (повышенную индукцию – набирают склейкой двух колец). Недостатки ферромагнитов – хрупкость и твёрдость (обрабатывать можно только шлифованием и при помощи алмазной резки) и уменьшение коэрцетивной силы при охлаждении ниже -20°С (что снижает, на морозе, стойкость к размагничиванию маг.полем; зимой, при -60 градусах – магнитные свойства необратимо теряются и не восстанавливаются при возврате к нормальным термическим условиям) или при нагреве (особенно чувствительны бариевые). Если температура изменяется быстрее 5-10°C/мин – на феррите образуются трещины, что ухудшает его физические свойства.
Максимальное энергетическое произведение – в несколько раз хуже, чем у SmCo.
Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции – раз в десять хуже, т.е. больше, чем у литых магнитов.
Br = 0.1 – 0.4 Тл (1000 – 4000 Гаусс). Современные – от 0.2 до 0.43Тл
Tc of Br

-0.20% на °C (Температурный коэффициент)
Tmax/Tcur = 250-300 / 450 °С (Максимальная рабочая температура / Точка Кюри)
Hcb = 2-4 кЭ (Коэрцитивная сила по индукции, килоэрстед)
Диапазон максимальной энергии (энергетическое произведение) – от 1,1 до 4,5 МГЭ
На сайте http://www.ferrite.ru/products/magnets/hardferrite – подробные сравнительные таблицы с продукцией зарубежных фирм (Япония, Франция, Германия), с указанием полных наименований и расшифровкой кода на корпусе.

• Термостабильные литые или спечённые магниты «Альнико» (AlNiCo, российское название – ЮНДК) на основе сплавов железо-аллюминий-никель-медь-кобальт. Они легче редкоземельных самарийкобальтовых, при примерно одинаковых параметрах индукции, и заметно дешевле их. Имеют высокую коррозионную и радиационную стойкость. Используются в акустических системах и динамических студийных микрофонах (ставят Alnico V), в гитарных звукоснимателях, в электродвигателях и электрогенераторах, в приборостроении (сенсоры, реле и т.д.) Типовые формы: пластины, призмы, кольца и трубки, диски и стержни. Недостаток – AlNiCo хрупкие (обрабатываются полированием, шлифованием, резкой абразивным кругом) и легко размагничиваются (низкая коэрцитивная сила) под воздействием внешнего магнитного поля, что делает неверными показания стрелочных приборов, в которых они установлены.
Br = 0.7 – 1.3 Тл.
Tc of Br

Читайте также:  Худеем что нужно измерить

-0.02% на °C (это очень хороший показатель)
Tmax/Tcur = 250-550/800-850 °С
Hc = 0.6 – 1.9 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 1,4 до 7,5 МГсЭ

• Термоустойчивые деформируемые магниты типа ХК (железо-хром-кобальт, Fe-Cr-Co). Прочность и пластичность современных типов этого сплава – на порядок превосходит аналогичные показатели ЮНДК24 (Алнико 5) при сопоставимых магнитных свойствах. Могут быть получены в виде холоднокатаного листа, горячекатаного и кованого прутка для последующей механической и термомагнитной обработки. В последние годы, осваиваются новые, перспективные наноструктурные, магнитотвёрдые FeCrCo-сплавы с улучшенными характеристиками. Максимальные рабочие температуры достигают 450 °С
Br = 1.1 – 1.5 Тл.
Tc of Br = от -0,015 до -0,028 % на °C (ГОСТ 24897-81)
Нсb – больше 0.5 кЭ

• Спечённые редкоземельные магниты на основе сплавов самарий-кобальт(SmCo, долговечная металлокерамика). Имеют лучшую коррозионную стойкость (то есть, не ржавеют, поэтому и не нуждаются в защитном покрытии) по сравнению с остальными редкоземельными материалами и большие значения максимальной рабочей температуры (термостабильные до 350°С) и коэрцитивной силы (то есть, магнитотвёрдые – устойчивые к размагничиванию). По сравнению с ЮНДК – на порядок большая коэрцетивная сила по намагниченности. Недостатки – хрупкость и высокая цена. Применяются в космических аппаратах и мобильных телефонах, в мотоциклах и газонокосилках, в авиационной и компьютерной технике, в медицинском оборудовании, в миниатюрных электромеханических приборах и устройствах (наручных часах, наушниках и т.д.) Используются в современном приборостроении.
Br = 0.8 – 1.1 Тл.
Tc of Br

-0.035% на °C
Tmax/Tcur = от -60 до 250-500 / >700-800 °С
Hcb = 8-10 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 18 до 32 МГс.Э

Неодимовые – редкоземельные супермагниты на основе сплавов неодим-железо-бор (Nd-Fe-B, NdFeB). Диапазон рабочих температур – от -60 до +150-220°C Они хрупкие и чувствительные к температуре (предел допустимого нагрева – зависит от марки магнита). После сильного перегрева – необратимо и полностью теряется намагниченность (восстановить можно перемагничиванием на специальной установке). Имеют невысокую коррозионную стойкость – легко окисляются (ржавеют), если повреждёно антикоррозионноее покрытие (краска, лак, тонкая металлическая плёнка из никеля, меди или цинка). В виде порошка – могут воспламениться, с выделением ядовитого дыма. Лучше поддаются механической обработке – гибкие Nd-магнитопласты (NdFeB). Спечённые неодимовые магниты имеют преимущество – наибольшую, по сравнению с остальными видами, силу остаточной магнитной индукции и очень высокое энергетическое произведение. Максимальная рабочая температура будет выше – при добавлении кобальта вместо железа, но это ведёт к удорожанию материала. Широко применяются в компьютерной технике (двигатели электроприводов дисков, устройства считывания и записи информации), в моторах и датчиках.
Br = 1.0 – 1.4 Тл (10000 – 14000 Гаусс).
Tc of Br = от -0.07 до -0.13% на °C
Tmax/Tcur = 80(Nxx)-120(NxxH)-150(NxxS/U)-200(xxEH)-220 / 310-330
Hc = 12 кЭ
Диапазон макс. энергии – от 1 до 50 МГЭ

Сверхпроводящие магниты, относящиеся к категории сверхмощных, могут иметь максимальные значения индукц. Br > 5 Тесл

// Для усиления (концентрации силовых линий) магнитного поля – используют полюсные наконечники в виде сужающихся конусов, что значительно увеличивает индукцию в малом объёме.


Рис.2 Формы и размеры – от магнитиков на холодильник до супермагнитов

«Железные кобальтовые» магниты – более стойкие к механическим воздействиям, к размагничиванию (их коэрцитивная сила) и высоким температурам, чем керамические и неодимовые.

Из нескольких магнитов, соединяя их последовательно (разноимёнными полюсами) – можно собирать магнитные батареи. В итоге – повышение мощности и более протяжённые и линейные (на достаточном расстоянии) силовые линии поля.

Основные характеристики постоянных магнитов:

Остаточная магнитная индукция (Br, Тесл или Гаусс, G) – намагниченность, оставшаяся после намагничивания материала, из которого изготовлен постоянный магнит, измеренная на его поверхности, в замкнутой системе. Единица измерения – Тесла, в системе СИ или Гаусс, в сист. СГС. Это основная характеристика м а г н и т а. Иногда, эту величину называют – «сила магнита».

Магнитная индукция, B / Br (Тесл или Гаусс, G) – результат приборного измерения (гауссметром / тесламетром или магнитометром) реального, фактического поля магнита на каком-то расстоянии от него или на его поверхности.

Коэрцитивная сила по индукции, Hcb (кА/м) – величина внешнего магнитного поля, требуемого для полного размагничивания магнита, намагниченного до состояния насыщения. Характеризует устойчивость к размагничиванию (ГОСТ 19693).

Максимальное энергетическое произведение, (BH)maxМГсЭ (МГауссЭрстед, в системе СГС) – мощность магнита.

Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции, Tc of Br (ТКВr) (% на °C) – характеризует изменение магнитной индукции от температуры.

Максимальная рабочая температура, Tmax (градусов по Цельсию) – предел температуры, при которой магнит временно теряет часть своих магнитных свойств. При последующем охлаждении – все магн.-е свойства восстанавливаются (в отличие от точки Кюри). Превышение нагрева на несколько десятков градусов больше Tmax – может вызвать частичное размагничивание магнетика (после остывания, оставшаяся сила притяжения будет меньше изначальной; при этом, точные измерительные стрелочные приборы и т.п. – уже не годятся для работы).

Точка Кюри, Tcur (°C) – температура, выше которой исчезает намагниченность ферромагнетиков.
Никель – +358 °C
Железо – +769 °C.
Кобальт – +1121 °C

У компаса – на географический север (там располагается магнитный Юг, см. рисунок 1) показывает северный полюс его стрелки. С учётом того, что разноимённые полюса притягиваются, можно определить полярность магнита. Цветовая маркировка магнитов может отличаться или отсутствовать, поэтому используют дублирующие стандартные символы полюсности – N (Север, North) и S (Юг, South), W (Запад, West) и E (Восток, East) для ориентировки по сторонам света и работы с топографической картой. Если имеется магнитик с точно известным значением индукции, то можно приблизительно, с невысокой точностью померить силу других магнитов, проведя относительные измерения (по углу отклонения стрелки компаса на определённом расстоянии от тестируемого образца).


Рис.4 Определение полярности магнита с помощью компаса

Применение магнитов в медицине

Магнитотерапия (лечебное использование постоянных, импульсных и переменных магнитных полей) применяется в медицине для профилактики и лечения многих заболеваний. Индукция (у поверхности полюса) применяемых в лечебных целях магнитов (постоянных керамических магнитофоров или индукторов – электромагнитов) составляет, стандартно, порядка 25-40 миллитесл (соответствует 250-400 Гаусс) для постоянного, до 50 мТл – для пульсирующего и 1-5 мТл (в геометрическом центре цилиндрического индуктора-соленоида) для переменного магнитного поля. Продолжительность воздействия, обычно – 10-20 мин. Процедуры проводят 4-6 раз в неделю в количестве 15-20 на курс лечения.

// для применения гражданами в домашних условиях, без контроля врача, официально разрешённый Минздравом РФ уровень магнитных полей – до 30 миллитесл (мТл).

Аппликатором магнитным, с индукцией постоянного поля 10 миллитесл (100 Гауссов) – воздействуют по 8-10 часов в сутки. Его крепят пластырем к биологически активным точкам (БАТ), носят в виде кулона или клипс, а также на поясе. Для магнитопунктуры (акупрессура, точечный массаж с помощью магнитного аппликатора с индукц. до 50 мТл) применяют игольчатые или шаровидные насадки на магнит, воздействуя на биоточки в течение 20-30 секунд (нажатием 5-7 раз на каждую БАТ, последовательно меняя полярность). Полюса магнитов действуют по-разному, в зависимости от полярности и времени суток. Южный полюс магнита – оказывает успокаивающее действие, северный – тонизирующее.

// если нет, под рукой, стандартного магнитного иппликатора, для точечного массажа, его может заменить любая подходящая по форме и размеру железка, если её намагниченность не превышает 30мТл (это, а ещё и полярность, легко можно выяснить с помощью обычного походного, туристического компаса (смотри рисунок 4) – если есть превышение тридцатки, по индукции, то его стрелка начнёт реагировать, отклоняться с расстояния, дальше 15 сантиметров).

Суммарная индукция всех установленных пациенту магнитных индукторов постоянного поля – не должна превышать 50 миллитесл (примерная сила магнитов от обоих наушников обычного плеера), при пятнадцатиминутной непрерывной процедуре. Импульсные источники – до 500-1400 мТл в сотые доли секунды.

Показания к магнитотерапии: атеросклероз, заболевания нервной системы, гипертония, боли в сердце и сердцебиение, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, отёки, заболевания кожи, неврозы и др. Магнитотерапия улучшает реологические свойства крови: повышается её текучесть.

ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ к применению магнитов: ранний постинфарктный период, выраженная гипотония, склонность к кровотечениям, системные заболевания крови, беременность, тяжелое течение ишемической болезни сердца, инсульт, злокачественные новообразования, послеоперационный период (при опасности кровотечений), наличие металлических имплантантов, острые инфекционные заболевания и лихорадочные состояния неясной этиологии, индивидуальная непереносимость. Изделия с магнитами нельзя использовать людям с кардиостимулятором или другими электронными приборами в организме и детям до двух лет.

Из новостных лент стало известно, что американские военные испытывают электромагнитную пушку (излучатель), которая вызывает у людей приступы эпилепсии и превращает их в «овощей». Этот вид оружия поступит на вооружение в армию США.

Омагничивание воды

При магнитной (на больших градиентах, в постоянном, переменном или пульсирующем магн. поле; для этого можно использовать электромагниты и соленоиды) активации жидкостей, в том числе и воды, при их турбулентном движении (что, эквивалентно действию переменного магнитн. поля), в результате обработки – происходит размалывание кластеров (это легче осуществляется при достаточно высоких температурах рабочего вещества). Омагниченные жидкости приобретают повышенную текучесть, более однородную структуру и высокую растворяющую способность.

// Турбулентность – вихревые потоки (вортексы, Vortex), деформирующие водяные ассоциаты / кластеры разных размеров (особенно – массивных).

// Существуют старинные способы «оживления» воды. Например, в японской традиции чайной церемонии, напиток взбивают-перемешивают бамбуковыми палочками, в китайской культуре чаепития – переливают с большой высоты (для «дыхания» в о д ы) и т.д.

Намагниченная вода (с микрокластерной структурой – мелкоструктурная, содержащая больше мономолекул Н2О) – легче усваивается организмом, улучшает проницаемость биологических мембран тканевых клеток, чистит сосуды, снижает избыточное количество холестерина в крови и печени, регулирует артериальное давление, нормализует обмен веществ, способствует выведению камней из почек, поэтому – широко применяется в медицине (с использованием физиотерапевтических приборов), для лечения и профилактики многих болезней, а так же в сельском хозяйстве – для полива растений (одновременно, с растворением и выносом в глубокие горизонты солей – улучшаются почвы, рекультивируются солончаки) и замачивания семян. Полезные, лечебные свойства, после активации, сохраняются у жидкости – в течение первых часов (может быть и дольше, в зависимости от параметров обработки: химического состава, наличия ионов железа и хлоридов, заряда частиц взвесей, достаточной дегазации, величины рH и условий хранения – температуры, вибраций, наводок от внешнего электромагнитного излучения и уровня радиационного фона).

Для быстрой магнитной активации воды нужны достаточно мощные магниты силой 100-200 мТл (1000-2000 Гаусс) и почти непосредственный их контакт с водой (для питьевой воды – через тонкую, герметичную перегородку), учитывая быстрое уменьшение индукции магнитного поля с расстоянием (на порядок – в четырёх-пяти сантиметрах от полюсной поверхности стандартных керамических кольцевых магнитов). Оптимальная, при омагничивании, скорость потока проточной воды – 0.5-2 метра в секунду. Взаимное расположение полюсов активатора в реверсивной (отталкиваются) двухмагнитной системе – N-S S-N или S-N N-S . Водный поток проходит через силовые линии маг. полей разного направления. Расстояние между магнитами (они располагаются внутри герметичного корпуса или снаружи – надетые на устье воронки, на пластмассовую лейку, или на обычный резиновый / пластиковый шланг) – пять-десять сантиметров. Если есть в наличии много штук постоянных ферромагнитов, можно собрать многореверсную схему для полива огорода или водоснабжения: N-SS-NN-SS-N. (поток воды многократно пересекает магнитные поля разного направления), нанизав их на пластиковую трубу (что предпочтительнее, т.к. проще в сборке / модификации, и более гигиенично, чем корпусные модели, которые сложнее очищать).

// Дальность эффективного действия магнитного поля (100-200 мТл) на жидкость – составляет лишь первые сантиметры от поверхности полюса магнита. В десяти-пятнадцати сантиметрах – индукция на два порядка меньше максимальной, что недостаточно для омагничивания воды. Хороший пример устройств для магнитной обработки воды – модели СО-2/3, выпускавшиеся ещё во времена СССР. Сейчас, в магазинах, тоже бывают неплохие аппараты.

По-другому работают магнитные активаторы, используемые для борьбы с накипью и коррозией в теплоэнергетическом оборудовании (в системах горячего водоснабжения и отопления, паровых котлах, теплообменниках, в нефтяной промышленности и т.д.) Жидкости, при их ламинарном движении, обрабатываются постоянным магнитным полем. При этом происходит поляризация прецессии ядерных (протонных) и электронных спинов (времени, на их достаточную раскрутку, требуется немного – примерно 2-3 секунды) и деформация ионов солей в растворе, с их последующей кристаллизацией. В воде, после такой магнитной обработки – улучшается коагуляция примесей и выпадение их в осадок, увеличивается скорость кристаллизации растворённых веществ (не на поверхности нагрева, а в массе воды; образуются кристаллы солей меньших размеров, но в большем их количестве). Образованные агрегатные структуры остаются во взвешенном мелкодисперсном состоянии, в виде хлопьев и рыхлого шлама, и дальше – вымываются потоком воды в шламоуловители. Мелкие ферромагнитные частицы примагничиваются, липнут к стенкам трубы напротив полюсов.

В современных промышленных гидромагнитных системах (ГМС) используют мощные супермагниты на основе сплавов самарий-кобальт или неодим-железо-бор (неодимовые), что позволяет эффективно проводить обработку при увеличенной до 4,0 м/с скорости потока жидкости в трубопроводах большого сечения. При этом, существенно увеличивается срок службы оборудования и уменьшается потребление реагентов.

// для локального удаления накипи (котельного камня – известковых отложений карбоната кальция, содержащегося в «жесткой» воде) и очистки от других отложений на стенках паровых котлов – эффективно применяется акустический, ультразвуковой метод защиты.

Магниты с индукцией у полюсов 0.05-0.5 Тл (оптимальная сила поля в рабочей зоне имеет величину 0.1-0.2Тл = 1000-2000 Гаусс), располагаются на магнитопроницаемых трубах (из пластика или магнитомягкого металла), до насосного оборудования (в 1 – 5 метрах) или более чем через 15 м после него. Монтаж – не обязательно в виде врезки (в варианте фланцевых вставок), могут быть и внешние накладки (электромагнитные системы). Если на стенках труб отопления или радиаторов есть накипь (отложения солей), то – омагниченная вода растворяет и удаляет её. Обработанная магнитным полем вода может сохранять антинакипный эффект достаточно долго – до недели (в зависимости от условий хранения, особенно – температуры, уровня исходной общей минерализации, интенсивности перемешивания и хим. состава).

// так как омагничивание постоянным нереверсивным магнитным полем, в ламинарном потоке или в стоячей воде, кристаллизует и осаждает некоторые растворенные соли – применять такую воду можно только в технических целях.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) постоянного магнитного поля (по времени, в течение трудового дня), воздействие которых не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколения. Для условий общего (на все тело) и локального (кисти рук, предплечье) воздействия. Таблица по нормам СанПиН 2.2.4.1191-03 (2003 г.) в производственных условиях.

Время воздействия
за рабочий день,
минуты
Условия воздействия постоянного магнитного поля
общее локальное
ПДУ напряжен-
ности, кА/м
ПДУ магнитной
индукции, мТл
ПДУ напряжен-
ности, кА/м
ПДУ магнитной
индукции, мТл
0 – 10 24 30 40 50
11 – 60 16 20 24 30
61 – 480 8 10 12 15

// Уровень постоянного магнитного поля оценивают в единицах напряженности магнитного поля (Н) в А/м (ампер, килоампер на метр) или в ед. магнитной индукции (В) в мТл (миллитесл).

Для переменного / периодического магнитного поля (ПМП) частотой 50 Гц – нормы жестче:

Время пребывания (час) и Допустимые уровни МП, Н [А/м] / В [мкТл] при воздействии
общем локальном
1 1600 / 2000 6400 / 8000
2 800 / 1000 3200 / 4000
4 400 / 500 1600 / 2000
8 80 / 100 800 / 1000

// 1000 мкТл = 1 мТл

При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью (индукцией) ПМП, общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.

Источник