Каким образом можно обнаружить магнитное поле
Прочее › Находится › Когда электрические заряды находятся в покое то вокруг них обнаруживается
Обнаружить магнитное поле можно по действию на движущийся электрический заряд (или проводник с током) с некоторой силой; магнитное поле распространяется в пространстве с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме.
- Можно ли увидеть магнитное поле
- В чем создается магнитное поле как его можно обнаружить
- Какие существуют способы обнаружения магнитного поля в пространстве
- Каким образом можно обнаружить электрическое поле
- Каким прибором можно обнаружить магнитное поле
- Что позволяет увидеть магнитное поле
- Как обнаружить магнитное поле с помощью компаса
- Где можно одновременно обнаружить и электрическое и магнитное поле
- Как можно обнаружить действие магнитного поля на проводник с током
- Как обнаружить магнитное поле Правило левой руки
- Как наглядно можно представить магнитное поле
- Каким способом можно измерить индукцию магнитного поля
- Чем отличается электрическое и магнитное поле
- Как определить наличие электрического поля В данной точки
- Как можно обнаружить электрическое поле вблизи заряженного тела
- Можно ли услышать магнитное поле
- Кто видит магнитное поле
- Где есть магнитное поле
- Что может создать магнитное поле
- Какое поле называют магнитным Как обнаружить в пространстве магнитное поле
- Как проявляет себя магнитное поле
- Как наглядно можно показать магнитное поле
- Как увидеть магнитное поле постоянного магнита
Можно ли увидеть магнитное поле
Глазами человека магнитное поле нельзя увидеть, но некоторые организмы научились его воспринимать и использовать его силовые линии для пространственной ориентации.
Существует несколько гипотез физической основы «магнитного чувства».
В чем создается магнитное поле как его можно обнаружить
Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц и/или магнитными моментами электронов в атомах (и магнитными моментами других частиц, что обычно проявляется в существенно меньшей степени) (постоянные магниты). Кроме этого, оно возникает в результате изменения во времени электрического поля.
Какие существуют способы обнаружения магнитного поля в пространстве
Наличие магнитного поля можно установить при его воздействии на:
- магнитную стрелку,
- проводник с током,
- движущийся электрический заряд.
Каким образом можно обнаружить электрическое поле
Электрическое поле нельзя увидеть невооруженным глазом, но можно изобразить с помощью линий напряженности. Графически это будут непрерывные прямые, которые связывают заряженные объекты.
Каким прибором можно обнаружить магнитное поле
Магнито́метр — (от гр.
μαγνητό — магнит + гр. μετρεω измеряю), прибор для измерения характеристик магнитного поля и магнитных свойств материалов.
Что позволяет увидеть магнитное поле
Сканирующий магнитометр позволяет измерить компоненты магнитного поля вблизи поверхности исследуемого объекта, после чего по этим данным можно построить картину магнитного поля для каждой точки.
Как обнаружить магнитное поле с помощью компаса
Через любую точку около проводника с током можно провести магнитную линию. Направление линий магнитного поля совпадает с направлением северного конца магнитной стрелки компаса. Железные опилки намагничиваются в поле проводника с током и действуют как стрелки компаса, указывая направление линий магнитной индукции (рис.
Где можно одновременно обнаружить и электрическое и магнитное поле
Магнитное и электрическое поля одновременно можно обнаружить:А. Возле неподвижной заряженной частицы или неподвижного магнита.
Как можно обнаружить действие магнитного поля на проводник с током
Ее направление можно узнать, применив правило левой руки: если пальцы будут указывать направление тока, а линии магнитной индукции будут входить в ладонь, то получится, что большой палец указывает нам направление действия силы на части рамки.
Как обнаружить магнитное поле Правило левой руки
Это правило получило название правило левой руки. Определение: левую руку нужно расположить таким образом, чтобы магнитные линии входили в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление электрического тока — тогда отогнутый большой палец укажет направление действия магнитного поля.
Как наглядно можно представить магнитное поле
Чтобы наглядно показать магнитное поле, используют магнитные линии. Воображаемые линии, вдоль которых в магнитном поле располагаются магнитные стрелки, называются магнитными линиями. В любой точке поля магнитная стрелка располагается по касательной к его магнитным линиям.
Каким способом можно измерить индукцию магнитного поля
Для измерения индукции магнитного поля В используются два основных метода: метод измерения с помощью датчика Холл, основанный на использовании эффекта Холла, и метод измерения, основанный на применении закона электромагнитной индукции.
Чем отличается электрическое и магнитное поле
Электрические поля возникают за счет разницы напряжений: чем больше электрическое напряжение, тем более сильным будет возникающее поле.
Магнитные поля возникают там, где проходит электрический ток: чем сильнее ток, тем сильнее магнитное поле.
Как определить наличие электрического поля В данной точки
Наличие электрического поля можно обнаружить, помещая в различные точки пространства электрические заряды. Если на заряд в данной точке действует электрическая сила, то это означает, что в данной точке пространства существует электрическое поле.
Как можно обнаружить электрическое поле вблизи заряженного тела
Когда мы подносит заряженную палочку к противоположно заряженной гильзе, то наблюдаем отклонение гильзы все больше, в сторону палочки Следовательно существует электрическое поле, причем, чем ближе расположены заряды тел, тем сильнее будет действие электрического поля.
Можно ли услышать магнитное поле
Как известно, магнитное поле невидимо, но оно также абсолютно бесшумно, поэтому вы никогда не догадаетесь, что оно существует. Если бы его слышали, то наверное умерли бы от психического истощения.
Кто видит магнитное поле
Некоторые животные имеют способность магниторецепции, то есть могут замечать магнитные поля. Теперь ученые выяснили, что молекулы, ответственные за эту черту, также находятся в глазах собак и некоторых приматов, а значит, те тоже способны видеть магнитные поля.
Где есть магнитное поле
Магнитное поле:- магнитное поле материально, т.
- порождается только движущимся электрическим зарядом: вокруг любого движущегося заряженного тела существует магнитное поле.
- обнаружить магнитное поле можно по действию на движущийся электрический заряд (или проводник с током) с некоторой силой;
Что может создать магнитное поле
То, что располагается вокруг магнита и взаимодействует с окружающими предметами (притягивает или отталкивает некоторые из них), называется магнитным полем. Источником любого магнитного поля являются движущиеся заряженные частицы. А направленное движение заряженных частиц называется электрическим током.
Какое поле называют магнитным Как обнаружить в пространстве магнитное поле
Силы, которые вызывают поворот магнитной стрелки, называют магнитными. Если в пространстве обнаруживается действие магнитных сил, то говорят, что в нем существует магнитное поле. Проводники с током и магниты всегда окружены магнитным полем. Магнитное поле на неподвижные электрические заряды не действует.
Как проявляет себя магнитное поле
Магнитное поле представляет собой один из видов материи. Оно обладает энергией, которая проявляет себя в виде электромагнитных сил, действующих на отдельные движущиеся электрические заряды (электроны и ионы) и на их потоки, т. е. электрический ток.
Как наглядно можно показать магнитное поле
Чтобы наглядно показать магнитное поле, используют магнитные линии. Воображаемые линии, вдоль которых в магнитном поле располагаются магнитные стрелки, называются магнитными линиями. В любой точке поля магнитная стрелка располагается по касательной к его магнитным линиям.
Как увидеть магнитное поле постоянного магнита
Для визуализации магнитного поля постоянного магнита используют железные опилки. На лист прозрачного пластика насыплем железные опилки и разровняем их, встряхнув лист. Затем поместим под листом дугообразный магнит. Железные опилки придут в движение и расположатся вдоль линий магнитного поля магнита (рис.
3.3.1. Трудовая функция \ КонсультантПлюс
3.3.1. Трудовая функция
Наименование | Выполнение сложных ремонтно-восстановительных работ на объектах газовой отрасли | Код | C/01.4 | Уровень (подуровень) квалификации | 4 |
Происхождение трудовой функции | Оригинал | X | Заимствовано из оригинала | ||
Код оригинала | Регистрационный номер профессионального стандарта |
Трудовые действия | Выявление дефектов трубопровода и ТПА |
Устранение утечек газа на трубопроводе и ТПА | |
Набивка и подтяжка сальников у задвижек | |
Зачистка сварных швов под антикоррозионные покрытия | |
Слесарная обработка деталей и узлов по 6 — 10 квалитетам | |
Снятие и установка рабочих и контрольных предохранительных клапанов с емкостного оборудования | |
Удаление участка дефектного шва зубилом, специальным резаком | |
Разметка места предполагаемой выборки при устранении дефектов методом наплавки, шлифовки | |
Зачистка дефектного участка до металлического блеска при устранении дефектов методом наплавки, шлифовки | |
Просушка места предполагаемой зашлифовки, выборки дефектного участка | |
Зашлифовка дефектного участка | |
Выборка дефектного участка шлифмашинкой | |
Подогрев зоны наплавки дефектного участка | |
Зачистка каждого слоя после наплавки дефектного участка | |
Выполнение дуговой и газовой сварки (наплавки, резки) металла | |
Замер магнитного поля труб | |
Нейтрализация намагниченности труб | |
Залив метанола для разрушения гидратных образований | |
Удаление жидкости из трубопроводов | |
Запасовка и извлечение очистных устройств и средств дефектоскопии из камер запуска и приема очистных устройств | |
Контроль прохождения внутритрубных устройств в составе линейного звена на кранах | |
Выполнение разметки для установки ВГУ, и глиняных пробок | |
Необходимые умения | Читать схемы, карты, чертежи и техническую документацию общего и специализированного назначения |
Пользоваться слесарным инструментом и приспособлениями при выполнении сложных ремонтно-восстановительных работ | |
Обнаруживать утечки газа на трубопроводе и ТПА | |
Выполнять технические измерения при выполнении сложных ремонтно-восстановительных работ | |
Работать ручным инструментом и электроинструментом | |
Определять степень изношенности узлов и механизмов на объектах АВиР-работ | |
Подготавливать узлы и детали для выполнения ремонта с помощью сварки и наплавки | |
Выполнять шабрение, распиливание, пригонку и припасовку, притирку, доводку, полирование деталей | |
Производить рубку, правку, гибку, резку, опиливание, сверление, сложных деталей | |
Выполнять жестяные, регулировочные, смазочные, крепежные работы | |
Устранять утечки газа на трубопроводе и ТПА | |
Производить уплотнение трубопроводной и предохранительной арматуры | |
Производить работу по очистке полости трубопровода от гидратных образований, по их предотвращению | |
Выполнять дуговую и газовую сварку (наплавку, резку) металла | |
Устранять дефекты трубопровода методом шлифовки, наплавки | |
Замерять и устранять намагниченность труб | |
Осуществлять запасовку, контроль прохождения и извлечение внутритрубных устройств | |
Устанавливать места, размеры, контуры технологических отверстий для установки ВГУ, глиняных пробок на трубопроводах | |
Проверять исправность слесарного инструмента и приспособлений | |
Необходимые знания | Материаловедение |
Правила чтения схем, карт и чертежей | |
Устройство и назначение трубопроводов на объектах газовой отрасли | |
Устройство, назначение и принцип действия ТПА | |
Способы обнаружения утечки газа на трубопроводе и ТПА | |
Причины возникновения и способы устранения дефектов трубопроводов и ТПА | |
Технологические операции ремонта трубопроводов и ТПА | |
Методы и способы контроля качества при выполнении ремонта трубопроводов и ТПА | |
Виды и назначение ручного и механизированного инструмента | |
Принципы действия слесарных электро- и пневмоинструмента | |
Приемы и методы выполнения слесарных работ | |
Понятия о допусках и посадках, квалитетах, классах точности и чистоты обработки деталей | |
Технология сварочных работ, правила обращения с газовыми баллонами и их транспортировки | |
Особенности ремонта магистральных трубопроводов в траншее с разрезкой труб, без разрезки труб, на бровке траншеи | |
Методы проверки внутреннего состояния трубопровода | |
Методы борьбы с гидратообразованием в трубопроводах | |
Физико-химические и биологические свойства, правила перевозки, хранения и заливки метанола | |
Назначение, конструкция метанольных установок (метанольниц) и системы подачи метанола | |
Требования к местам расположения и размерам технологических отверстий под вырезку в зависимости от конструктивных особенностей трубопроводов | |
Оборудование и сооружения для сбора и утилизации загрязнений, выносимых из полости трубопровода | |
Методы и средства контроля прохождения внутритрубных устройств | |
Способы технических измерений при проведении сложных ремонтно-восстановительных работ | |
Назначение, устройство и правила эксплуатации контрольно-измерительных приборов и инструментов, применяемых при проведении АВиР-работ | |
Требования охраны труда, промышленной, пожарной и экологической безопасности | |
Другие характеристики | — |
Сверхчувствительный прибор для обнаружения магнитных полей — ScienceDaily
Группа физиков из Университета Брауна разработала новый тип компактного сверхчувствительного магнитометра.
По словам исследователей, новое устройство может быть полезно в различных приложениях, связанных со слабыми магнитными полями.
«Почти все вокруг нас создает магнитное поле — от наших электронных устройств до наших бьющихся сердец — и мы можем использовать эти поля для получения информации обо всех этих системах», — сказал Ган Сяо, заведующий кафедрой физики и науки Брауна. старший автор статьи с описанием нового устройства. «Мы открыли класс датчиков, которые являются сверхчувствительными, но также небольшими, недорогими в производстве и не потребляют много энергии. Мы думаем, что у этих новых датчиков может быть много потенциальных применений».
Новое устройство подробно описано в статье, опубликованной в Applied Physics Letters . Ведущими авторами исследования были аспирант Брауна Иоу Чжан и исследователь с докторской степенью Кан Ван.
Традиционный способ обнаружения магнитных полей — это так называемый эффект Холла. Когда проводящий материал, по которому течет ток, входит в контакт с магнитным полем, электроны в этом токе отклоняются в направлении, перпендикулярном их потоку.
Это создает небольшое перпендикулярное напряжение, которое может использоваться датчиками Холла для обнаружения магнитных полей.
В новом устройстве используется аналог эффекта Холла, известный как аномальный эффект Холла (АЭХ), который возникает в ферромагнитных материалах. В то время как эффект Холла возникает из-за заряда электронов, АЭХ возникает из-за спина электрона, крошечного магнитного момента каждого электрона. Эффект заставляет электроны с разными спинами разлетаться в разные стороны, что приводит к небольшому, но обнаруживаемому напряжению.
В новом устройстве используется сверхтонкая ферромагнитная пленка из атомов кобальта, железа и бора. Спины электронов предпочитают ориентироваться в плоскости пленки, это свойство называется плоскостной анизотропией. После обработки пленки в высокотемпературной печи и в сильном магнитном поле спины электронов приобретают тенденцию ориентироваться перпендикулярно пленке с так называемой перпендикулярной анизотропией. Когда эти две анизотропии имеют одинаковую силу, электронные спины могут легко переориентироваться, если материал вступает в контакт с внешним магнитным полем.
Эту переориентацию электронных спинов можно обнаружить по напряжению АЭХ.
Не требуется сильное магнитное поле, чтобы перевернуть спины в пленке, что делает устройство весьма чувствительным. По словам исследователей, он в 20 раз более чувствителен, чем традиционные датчики на эффекте Холла.
Ключом к работе устройства является толщина пленки кобальт-железо-бор. Слишком толстая пленка требует более сильных магнитных полей для переориентации спинов электронов, что снижает чувствительность. Если пленка слишком тонкая, спины электронов могут переориентироваться сами по себе, что приведет к отказу датчика. Исследователи обнаружили, что оптимальное значение толщины составляет 0,9.нанометров, толщиной около четырех или пяти атомов.
Исследователи полагают, что устройство может найти широкое применение. Одним из примеров, который может быть полезен врачам, является магнитно-иммуноанализ — метод, использующий магнетизм для поиска патогенов в образцах жидкости.
«Поскольку устройство очень маленькое, мы можем разместить тысячи или даже миллионы датчиков на одном чипе», — сказал Чжан.
«Этот чип может одновременно тестировать множество разных вещей в одном образце. Это сделает тестирование проще и дешевле».
Другое приложение может быть частью текущего проекта в лаборатории Сяо, поддерживаемого Национальным научным фондом. Сяо и его коллеги разрабатывают магнитную камеру, которая может делать изображения магнитных полей высокой четкости, создаваемых квантовыми материалами. Такой подробный магнитный профиль поможет исследователям лучше понять свойства этих материалов.
«Как и в обычной камере, мы хотим, чтобы наша магнитная камера имела как можно больше пикселей», — сказал Сяо. «Каждый магнитный пиксель в нашей камере — это отдельный магнитный датчик. Датчики должны быть небольшими и не потреблять слишком много энергии, поэтому этот новый датчик может быть полезен в нашей камере».
Исследование проводилось при поддержке Национального научного фонда (OMA-1936221).
Квантовый метод измерения мельчайших магнитных полей | MIT News
Исследователи Массачусетского технологического института разработали новый способ измерения магнитных полей атомного масштаба с большой точностью не только вверх и вниз, но и вбок.
Новый инструмент может быть полезен в таких разнообразных приложениях, как картирование электрических импульсов внутри активирующегося нейрона, характеристика новых магнитных материалов и исследование экзотических квантовых физических явлений.
Новый подход описан сегодня в журнале Physical Review Letters в статье аспиранта Йи-Сян Лю, бывшего аспиранта Ашока Аджоя и профессора ядерной науки и техники Паолы Капелларо.
Этот метод основан на платформе, уже разработанной для высокоточного исследования магнитных полей с использованием крошечных дефектов в алмазе, называемых азотно-вакансионными (NV) центрами. Эти дефекты состоят из двух соседних мест в упорядоченной решетке атомов углерода алмаза, где атомы углерода отсутствуют; один из них заменяется атомом азота, а другой остается пустым. Это оставляет недостающие связи в структуре с электронами, которые чрезвычайно чувствительны к крошечным изменениям в их окружении, будь то электрические, магнитные или световые.
Предыдущее использование одиночных NV-центров для обнаружения магнитных полей было чрезвычайно точным, но способным измерять эти изменения только в одном измерении, совмещенном с осью датчика. Но для некоторых приложений, таких как определение связей между нейронами путем измерения точного направления каждого возбуждающего импульса, было бы полезно также измерить боковую составляющую магнитного поля.
По сути, новый метод решает эту проблему, используя вторичный осциллятор, обеспечиваемый ядерным вращением атома азота. Боковая составляющая измеряемого поля смещает ориентацию вторичного генератора. Слегка сбивая его с оси, боковая составляющая вызывает своего рода колебание, которое проявляется как периодическое колебание поля, совмещенного с датчиком, таким образом превращая эту перпендикулярную составляющую в волновую картину, наложенную на первичное измерение статического магнитного поля. Затем это можно математически преобразовать обратно, чтобы определить величину боковой составляющей.
Этот метод обеспечивает такую же точность во втором измерении, как и в первом измерении, объясняет Лю, но при этом все еще используется один датчик, что позволяет сохранить его пространственное разрешение в наномасштабе. Чтобы считать результаты, исследователи используют оптический конфокальный микроскоп, в котором используется особое свойство NV-центров: при воздействии зеленого света они излучают красное свечение или флуоресценцию, интенсивность которой зависит от их точного спинового состояния. . Эти NV-центры могут функционировать как кубиты, квантовые эквиваленты битов, используемых в обычных вычислениях.
«Мы можем определить спиновое состояние по флуоресценции, — объясняет Лю. «Если темно», что приводит к меньшей флуоресценции, «это состояние «единица», а если светло, то это «нулевое» состояние», — говорит она. «Если флуоресценция представляет собой какое-то промежуточное число, то состояние спина находится где-то между «нулем» и «единицей».
Стрелка простого магнитного компаса указывает направление магнитного поля, но не его силу.
Некоторые существующие устройства для измерения магнитных полей могут делать обратное, измеряя напряженность поля точно в одном направлении, но они ничего не говорят об общей ориентации этого поля. Эта информация о направлении — это то, что новая система обнаружения не может предоставить.
В этом новом виде «компаса», говорит Лю, «мы можем сказать, куда он указывает, по яркости флуоресценции» и изменениям этой яркости. Первичное поле определяется общим устойчивым уровнем яркости, тогда как колебание, вызванное отклонением магнитного поля от оси, проявляется как регулярное волнообразное изменение этой яркости, которое затем можно точно измерить.
По словам Лю, интересным применением этой техники может быть контакт алмазных NV-центров с нейроном. Когда клетка запускает свой потенциал действия, чтобы вызвать другую клетку, система должна быть в состоянии определить не только интенсивность своего сигнала, но и его направление, помогая таким образом наметить связи и увидеть, какие клетки запускают какие другие.
Точно так же при тестировании новых магнитных материалов, которые могут подойти для хранения данных или других приложений, новая система должна позволять детально измерять величину и ориентацию магнитных полей в материале.
В отличие от некоторых других систем, для работы которых требуются чрезвычайно низкие температуры, эта новая система магнитных датчиков может хорошо работать при обычной комнатной температуре, говорит Лю, что позволяет тестировать биологические образцы, не повреждая их.
Технология для этого нового подхода уже доступна. «Вы можете сделать это сейчас, но сначала вам потребуется некоторое время, чтобы откалибровать систему», — говорит Лю.
На данный момент система обеспечивает измерение только общей перпендикулярной составляющей магнитного поля, а не его точной ориентации. «Теперь мы извлекаем только общую поперечную составляющую; мы не можем точно определить направление», — говорит Лю. Но добавить эту трехмерную составляющую можно было бы, введя добавленное статическое магнитное поле в качестве точки отсчета.
«Пока мы можем откалибровать это эталонное поле, — говорит она, — можно будет получить полную трехмерную информацию об ориентации поля, и «есть много способов сделать это».
Амит Финклер, старший научный сотрудник в области химической физики израильского Института Вейцмана, не участвовавший в этой работе, говорит: «Это исследование высокого качества. … Они получают чувствительность к поперечным магнитным полям наравне с чувствительностью к постоянному току для параллельных полей, что впечатляет и обнадеживает для практических приложений».
Финклер добавляет: «Как скромно пишут авторы в рукописи, это действительно первый шаг к векторной наноразмерной магнитометрии. Еще неизвестно, действительно ли их метод можно применить к реальным образцам, таким как молекулы или системы конденсированных сред». Тем не менее, он говорит: «Суть в том, что как потенциальный пользователь/исполнитель этой техники я очень впечатлен и, более того, воодушевлен принять и применить эту схему в своих экспериментальных установках».