Магнитный хранитель как источник энергии: Магнитный хранитель как источник запасенной энергии

Содержание

Магнитный хранитель как источник запасенной энергии

Постоянные магниты, безусловно, не являются источником энергии как ископаемые виды топлива, как ветроэнергетика, гидроэнергетика или ядерный синтез.

Магнитный хранитель как источник энергии, запасенной в поле, которая является столь же реальной, как сила, переносимая движущимися телами. Обычно этот тип потенциальной энергии  (двигающееся тело имеет кинетическую).

Таким образом, существует энергия, запасенная в магнитном поле, которая окружает и пронизывает постоянный магнит.

Эта сила не является частью самого элемента, а она просто идет при его перемещении, так как она несет свое магнитное поле. Но это чисто вопрос семантики. Дело в том, что есть энергия внутри и вокруг намагниченного куска железа, которая не присутствует вокруг незамагниченного куска железа.

Допустим, если используется один магнит, чтобы подобрать другой. Когда два магнита приближаются, противоположные полюса притягиваются, а одинаковые отталкиваются, противоположно направленные линии магнитного потока компенсируются. Таким образом, как это происходит, количество силы, запасенной в магнитном поле уменьшается. Этот расход позволяет одно тело с полем перемещать против силы тяжести.

 Энергия магнита

Вы можете спросить: когда образуется энергия магнита, где она  берется, которая в конечном итоге становится частью магнитного поля? На самом деле это довольно интересный вопрос.

Ферромагнетик состоит из большого числа магнитных доменов, выровненных таким образом, что их дипольные моменты параллельны, так что все их поля производят сильное общее поле. Если два диполя изначально выравниваются в определенном порядке, это стоит ресурсов, чтобы выровнять, потому что естественная тенденция для диполя быть в хаотическом порядке.

Диполи выравниваются, если попытаться сталкивать два стержневых магнита таким образом, что северная  часть выравнивается с южной.

Таким образом, ресурсы заложенные в систему, чтобы выровнять домены, становятся типа магнитный хранитель как источник энергии.

Закон сохранения энергии утверждает, что она не исчезает и не появляется вновь. Она может быть преобразована из одного типа в другой — от солнечных батарей, которые превращают солнечный свет в электричество или при преобразования природного газа молекул в тепло, которое готовит наш ужин и нагревает наши дома.

Магнетизм является силой, но не имеет энергии. Магнетизм является чрезвычайно полезным для преобразования силы из одной формы в другую. Около 99% электроэнергии, вырабатываемой из ископаемых видов топлива, ядерной и гидроэлектрической и ветра приходит от систем, которые используют магнетизм в процессе преобразования.

Все технологии движения электронов  проталкиваются  магнетизмом через цепи и генераторы. Поскольку эти заряженные частицы движутся мимо магнитов внутри турбин, они создают поле вокруг них, что влияет на другие заряженные частицы. Эта магнитная сила преобразует силу ветра, угля и ядерного топлива в электричество, которое отправляется в электросети.

Большая часть этой сетки осуществляется с использованием принципов магнетизма. Линии  высокого напряжения от электростанций доставляют мощность до трансформаторных станций.  Далее электроны перемещаются через большие катушки трансформатора и образовывают магнитные поля, которые изменяют напряжение до безопасного  уровня для питания наших тостеров, прикроватных ламп, фена для волос и всего электрического остального.

Генераторы и двигатели гибридных автомобилей используют магниты и в настоящее время исследователи изучают потенциал редкоземельных металлов представляющих исключительно сильные постоянные магниты в составе сплавов редкоземельных элементов.

Около 99% электроэнергии, вырабатываемой из ископаемого топлива, ядерной и гидроэнергетики, ветра приходит из систем, которые используют магнетизм в процессе преобразования.

 Относительное движение между электромагнитной обмоткой в генераторе и на выходе обмоток генератора вызывает ток по закону Фарадея.

Непротиворечивое решение уравнений Максвелла

%PDF-1.4 % 1 0 obj > endobj 7 0 obj /Author /Creator /CreationDate (D:20190911112701+03’00’) /ModDate (D:20190911112701+03’00’) /Producer /LuluContentId /LuluPrintPackageId >> endobj 2 0 obj > endobj 3 0 obj > stream Microsoft® Word 2019

  • Непротиворечивое решение уравнений Максвелла
  • Хмельник С.И.
  • Microsoft® Word 20192019-09-11T11:27:01+03:002019-09-11T11:27:01+03:00uuid:01651E53-3DC1-481B-9204-E5AFADFBC24Fuuid:01651E53-3DC1-481B-9204-E5AFADFBC24F endstream endobj 4 0 obj > endobj 5 0 obj > endobj 6 0 obj > endobj 8 0 obj > endobj 9 0 obj > endobj 10 0 obj > endobj 11 0 obj > endobj 12 0 obj > endobj 13 0 obj > endobj 14 0 obj > endobj 15 0 obj > endobj 16 0 obj > endobj 17 0 obj > endobj 18 0 obj > endobj 19 0 obj > endobj 20 0 obj > endobj 21 0 obj > endobj 22 0 obj > endobj 23 0 obj > endobj 24 0 obj > endobj 25 0 obj > endobj 26 0 obj > endobj 27 0 obj > endobj 28 0 obj > endobj 29 0 obj > endobj 30 0 obj > endobj 31 0 obj > endobj 32 0 obj > endobj 33 0 obj > endobj 34 0 obj > endobj 35 0 obj > endobj 36 0 obj > endobj 37 0 obj > endobj 38 0 obj > endobj 39 0 obj > endobj 40 0 obj > endobj 41 0 obj > endobj 42 0 obj > endobj 43 0 obj > endobj 44 0 obj > endobj 45 0 obj > endobj 46 0 obj > endobj 47 0 obj > endobj 48 0 obj > endobj 49 0 obj > endobj 50 0 obj > endobj 51 0 obj > endobj 52 0 obj > endobj 53 0 obj > endobj 54 0 obj > endobj 55 0 obj > endobj 56 0 obj > endobj 57 0 obj > endobj 58 0 obj > endobj 59 0 obj > endobj 60 0 obj > endobj 61 0 obj > endobj 62 0 obj > endobj 63 0 obj > endobj 64 0 obj > endobj 65 0 obj > endobj 66 0 obj > endobj 67 0 obj > endobj 68 0 obj > endobj 69 0 obj > endobj 70 0 obj > endobj 71 0 obj > endobj 72 0 obj > endobj 73 0 obj > endobj 74 0 obj > endobj 75 0 obj > endobj 76 0 obj > endobj 77 0 obj > endobj 78 0 obj > endobj 79 0 obj > endobj 80 0 obj > endobj 81 0 obj > endobj 82 0 obj > endobj 83 0 obj > endobj 84 0 obj > endobj 85 0 obj > endobj 86 0 obj > endobj 87 0 obj > endobj 88 0 obj > endobj 89 0 obj > endobj 90 0 obj > endobj 91 0 obj > endobj 92 0 obj > endobj 93 0 obj > endobj 94 0 obj > endobj 95 0 obj > endobj 96 0 obj > endobj 97 0 obj > endobj 98 0 obj > endobj 99 0 obj > endobj 100 0 obj > endobj 101 0 obj > endobj 102 0 obj > endobj 103 0 obj > endobj 104 0 obj > endobj 105 0 obj > endobj 106 0 obj > endobj 107 0 obj > endobj 108 0 obj > endobj 109 0 obj > endobj 110 0 obj > endobj 111 0 obj > endobj 112 0 obj > endobj 113 0 obj > endobj 114 0 obj > endobj 115 0 obj > endobj 116 0 obj > endobj 117 0 obj > endobj 118 0 obj > endobj 119 0 obj > endobj 120 0 obj > endobj 121 0 obj > endobj 122 0 obj > endobj 123 0 obj > endobj 124 0 obj > endobj 125 0 obj > endobj 126 0 obj > endobj 127 0 obj > endobj 128 0 obj > endobj 129 0 obj > endobj 130 0 obj > endobj 131 0 obj > endobj 132 0 obj > endobj 133 0 obj > endobj 134 0 obj > endobj 135 0 obj > endobj 136 0 obj > endobj 137 0 obj > endobj 138 0 obj > endobj 139 0 obj > endobj 140 0 obj > endobj 141 0 obj > endobj 142 0 obj > endobj 143 0 obj > endobj 144 0 obj > endobj 145 0 obj > endobj 146 0 obj > endobj 147 0 obj > endobj 148 0 obj > endobj 149 0 obj > endobj 150 0 obj > endobj 151 0 obj > endobj 152 0 obj > endobj 153 0 obj > endobj 154 0 obj > endobj 155 0 obj > endobj 156 0 obj > endobj 157 0 obj > endobj 158 0 obj > endobj 159 0 obj > endobj 160 0 obj > endobj 161 0 obj > endobj 162 0 obj > endobj 163 0 obj > endobj 164 0 obj > endobj 165 0 obj > endobj 166 0 obj > endobj 167 0 obj > endobj 168 0 obj > endobj 169 0 obj > endobj 170 0 obj > endobj 171 0 obj > endobj 172 0 obj > endobj 173 0 obj > endobj 174 0 obj > endobj 175 0 obj > endobj 176 0 obj > endobj 177 0 obj > endobj 178 0 obj > endobj 179 0 obj > endobj 180 0 obj > endobj 181 0 obj > endobj 182 0 obj > endobj 183 0 obj > endobj 184 0 obj > endobj 185 0 obj > endobj 186 0 obj > endobj 187 0 obj > endobj 188 0 obj > endobj 189 0 obj > endobj 190 0 obj > endobj 191 0 obj > endobj 192 0 obj > endobj 193 0 obj > endobj 194 0 obj > endobj 195 0 obj > endobj 196 0 obj > endobj 197 0 obj > endobj 198 0 obj > endobj 199 0 obj > endobj 200 0 obj > endobj 201 0 obj > endobj 202 0 obj > endobj 203 0 obj > endobj 204 0 obj > endobj 205 0 obj > endobj 206 0 obj > endobj 207 0 obj > endobj 208 0 obj > endobj 209 0 obj > endobj 210 0 obj > endobj 211 0 obj > endobj 212 0 obj > endobj 213 0 obj > endobj 214 0 obj > endobj 215 0 obj > endobj 216 0 obj > endobj 217 0 obj > endobj 218 0 obj > endobj 219 0 obj > endobj 220 0 obj > endobj 221 0 obj > endobj 222 0 obj > endobj 223 0 obj > endobj 224 0 obj > endobj 225 0 obj > endobj 226 0 obj > endobj 227 0 obj > endobj 228 0 obj > endobj 229 0 obj > endobj 230 0 obj > endobj 231 0 obj > endobj 232 0 obj > endobj 233 0 obj > endobj 234 0 obj > endobj 235 0 obj > endobj 236 0 obj > endobj 237 0 obj > endobj 238 0 obj > endobj 239 0 obj > endobj 240 0 obj > endobj 241 0 obj > endobj 242 0 obj > endobj 243 0 obj > endobj 244 0 obj > endobj 245 0 obj > endobj 246 0 obj > endobj 247 0 obj > endobj 248 0 obj > endobj 249 0 obj > endobj 250 0 obj > endobj 251 0 obj > endobj 252 0 obj > endobj 253 0 obj > endobj 254 0 obj > endobj 255 0 obj > endobj 256 0 obj > endobj 257 0 obj > endobj 258 0 obj > endobj 259 0 obj > endobj 260 0 obj > endobj 261 0 obj > endobj 262 0 obj > endobj 263 0 obj > endobj 264 0 obj > endobj 265 0 obj > endobj 266 0 obj > endobj 267 0 obj > endobj 268 0 obj > endobj 269 0 obj > endobj 270 0 obj > endobj 271 0 obj > endobj 272 0 obj > endobj 273 0 obj > endobj 274 0 obj > endobj 275 0 obj > endobj 276 0 obj > endobj 277 0 obj > endobj 278 0 obj > endobj 279 0 obj > endobj 280 0 obj > endobj 281 0 obj > endobj 282 0 obj > endobj 283 0 obj > endobj 284 0 obj > endobj 285 0 obj > endobj 286 0 obj > endobj 287 0 obj > endobj 288 0 obj > endobj 289 0 obj > endobj 290 0 obj > endobj 291 0 obj > endobj 292 0 obj > endobj 293 0 obj > endobj 294 0 obj > endobj 295 0 obj > endobj 296 0 obj > endobj 297 0 obj > endobj 298 0 obj > endobj 299 0 obj > endobj 300 0 obj > endobj 301 0 obj > endobj 302 0 obj > endobj 303 0 obj > endobj 304 0 obj > endobj 305 0 obj > endobj 306 0 obj > endobj 307 0 obj > endobj 308 0 obj > endobj 309 0 obj > endobj 310 0 obj > endobj 311 0 obj > endobj 312 0 obj > endobj 313 0 obj > endobj 314 0 obj > endobj 315 0 obj > endobj 316 0 obj > endobj 317 0 obj > endobj 318 0 obj > endobj 319 0 obj > endobj 320 0 obj > endobj 321 0 obj > endobj 322 0 obj > endobj 323 0 obj > endobj 324 0 obj > endobj 325 0 obj > endobj 326 0 obj > endobj 327 0 obj > endobj 328 0 obj > endobj 329 0 obj > endobj 330 0 obj > /ProcSet [/PDF /Text /ImageB /ImageC /ImageI] >> endobj 331 0 obj > endobj 332 0 obj > stream [email protected]ľvE DTW=D98)OYC`)xv}MSv}1y(,JfugMƿl_.6r8nhWY*XP)` A}r:E$eDi_

    Сила и слабость постоянных магнитов — Энергетика и промышленность России — № 7 (59) июль 2005 года — WWW.EPRUSSIA.RU

    Газета «Энергетика и промышленность России» | № 7 (59) июль 2005 года

    Поскольку электрический ток (его свойства) – следствие движения электрических зарядов, а последние перемещаются относительно других неподвижных зарядов, возникают различные электрические взаимодействия. Что же следует понимать под «чистым» электрическим током?

    Чистым или нейтральным током можно, по всей видимости, назвать ситуацию, когда имеются условно удаленные от других заряды, состоящие из равного количества отрицательно и положительно заряженных частиц, одни из которых двигаются относительно других в преобладающем направлении. Именно взаимное движение зарядов противоположного знака друг относительно друга – и есть нейтральный ток. Другие варианты движения зарядов, допустим, с преобладанием зарядов одного знака, будут в своем роде производными от нейтрального тока и соответственно иметь некоторые особенности электрических взаимодействий.

    Во многих ситуациях мы имеем дело далеко не с нейтральными токами, поскольку существуют как неравномерное распределение зарядов по длине проводников с током, так и скачки напряженности электрического поля на некоторых границах проводников (наличие вызывающего ток ЭДС и т. п.). Поэтому для изучения свойств нейтрального тока следует пользоваться либо кольцевым сверхпроводником с током, либо постоянными магнитами, которые в данном случае условно можно рассматривать как систему с кольцевым нейтральным током.

    Кольцевые токи магнитов

    Рассматривая постоянные магниты, как кольцевые нейтральные токи, можно сделать некоторые общие замечания. Электрический кольцевой ток поддерживается без внешней подпитки достаточно длительное время. Процесс протекания нейтрального тока не сопровождается тепловыделением или электромагнитными излучениями (просто поддерживается тепловой баланс с окружающей средой и телом постоянного магнита).

    Несмотря на то что «магнитные» нейтральные кольцевые токи, будем считать, постоянны по величине, при взаимодействии магнитов между собой возникают ситуации, когда возможны как некоторые переходные процессы, так и взаимное влияние токов друг на друга. Другими словами, возникает явление электрической взаимной индукции.

    Взаимная индукция двух контуров с током при наличии магнитной связи достаточно подробно описана в литературе. Известно, что энергия двух контуров с током, обладающих магнитной связью, отличается от суммы собственных энергий токов на величину взаимной энергии двух токов. Распространяя это правило на взаимодействие постоянных магнитов, можно сказать, что энергия системы магнитов отличается от суммарной энергии каждого магнита. Это понятно, поскольку при сближении или удалении магнитов происходит механическая работа.

    Но так ли постоянны по величине эквивалентные круговые токи постоянных магнитов? Действительно, они представляют, упрощенно, сумму огромного числа элементарных молекулярных токов. Но в отличие от прочих материальных тел постоянный магнит имеет внешнее и внутреннее магнитное поле, которое «связывает» все элементарные токи, и каждый круговой ток реагирует на колебания остальных, как и они в свою очередь на его колебания. Другими словами, в постоянном магните все элементарные токи представляют как бы единый «организм», что и делает его собственно постоянным магнитом. Если разрушить данный «организм» и каждый элементарный ток начнет независимое «существование», магнитные свойства у данного объекта пропадают.

    Вращение – залог эффективности

    В группе из трех магнитов средний магнит «модулирует» суммарное магнитное поле всех трех магнитов. Причем максимум плотности смещается в одну сторону, а с противоположной стороны магнитное поле практически отсутствует. При изменении магнитной силы среднего магнита происходит плавное изменение суммарного поля, причем плотность магнитного потока как бы перемещается на другую сторону.

    Что в конечном итоге это дает? Поскольку средний магнит можно просто вращать, будет происходить и перемещение максимума плотности суммарного магнитного потока по кругу, равное частоте вращения среднего магнита. Другими словами, один средний магнит может управлять суммарным полем, которое складывается из силы трех магнитов. Причем при вращении среднего магнита не происходит изменения суммарной энергии магнитного поля, т. е. вращение среднего магнита происходит без затрат энергии.

    Вращающийся или меняющий свое направление максимум магнитного потока можно использовать в различных устройствах – начиная от простейших вариантов насосов и заканчивая двигателями или генераторами. Все устройства будут отличаться высокой эффективностью и низким энергопотреблением.

    Конечно, вращение среднего постоянного магнита – не единственный вариант практического использования группы из трех постоянных магнитов в генераторах или двигателях. Данный средний магнит можно заменить на электромагнит, через обмотку которого пропускают переменный ток различной формы (в зависимости от назначения или конструкции).

    Наибольший интерес представляет использование этого эффекта в двух видах двигателей: с линейным возвратно-поступательным движением и вращательных. Момент вращения таких двигателей может достигать значительных величин при относительно небольших рабочих оборотах.

    Где можно использовать постоянные магниты?

    Одной из особенностей двигателей с активным использованием постоянных магнитов является возможность использования электрического резонанса. Поскольку управляющий электромагнит периодически меняет полярность, т. е. питается переменным током, от частоты которого зависят обороты (в случае вращательного двигателя) в соотношении 1 / К, где К – число полюсов, электромагниты можно включить в состав колебательного контура с емкостью. Соединение электромагнитов может быть последовательное, параллельное или комбинированное, а емкость подбирается по резонансу на рабочей частоте двигателя, при этом среднее значение тока, проходящего через электромагниты, будет большим, а внешняя подпитка по току будет компенсировать в основном активные потери.

    Данный режим работы будет наиболее привлекательным с точки зрения экономичности, а двигатель, в котором он используется, будет называться магнитно-резонансный шаговый. Обороты двигателя в этом случае практически не зависят от нагрузки и определяются частотой электрического резонанса, разделенного на число полюсов, несмотря на увеличение потребляемого тока при увеличении нагрузки. С целью повышения рабочих оборотов возможно применение многофазных схем питания электромагнитов двигателей. Среднее ожидаемое снижение потребляемой электрической энергии данными магнитно-резонансными шаговыми двигателями может достигать 60‑75 % по сравнению с обычными электрическими двигателями. Подобные двигатели отличаются большим моментом вращения, достаточно жесткой нагрузочной характеристикой, стабильной частотой вращения, высокой надежностью (якорь не имеет токонесущих элементов), отсутствием подвижных контактов и искрения и т. п., поэтому область их применения будет иметь свои особенности.

    Несмотря на это, они могут превосходить по некоторым параметрам как трехфазные асинхронные и синхронные машины, так и коллекторные двигатели постоянного тока. Одно из основных преимуществ – низкое энергопотребление.

    Генератор с повышенным КПД

    Применение постоянных магнитов эффективно, например, в конструкции электрического генератора с неподвижным ротором. Достоинство подобных генераторов – отсутствие подвижных частей, высокая надежность, экономичность, простота конструкции. Применение магнитных материалов с особыми свойствами позволит получить еще большую экономичность. Среднее сокращение энергозатрат при производстве электроэнергии на генераторах такого типа может достигать 50% и более.

    В основе их конструкции лежит принцип модуляции суммарного магнитного поля трех постоянных магнитов средним магнитом, в качестве которого выступает электромагнит. Применение постоянных магнитов позволяет достичь снижения энергетических затрат при генерации электрической энергии.

    Магнитная система данного генератора представляет в общем виде «крест в кольце», где одна из перекладин креста представляет собой постоянные магниты, а другая – электромагнит управления, катушка которого может быть разбита на две части или использоваться в виде единой катушки. Кольцо представляет собой магнитопровод с низкими потерями на вихревые токи, на котором располагаются 4 рабочие обмотки (выходные обмотки), соединение которых осуществляется попарно. Выходное напряжение имеет удвоенную частоту по отношению к частоте тока, питающего электромагнит управления.

    Если при работе обычного генератора (с вращающимся ротором) неизменный магнитный поток ротора (постоянные магниты или электромагнит), вращаясь от приводного внешнего двигателя, периодически изменяет магнитный поток в статорных обмотках, то увеличиваются механические затраты со стороны приводного двигателя.

    В случае с неподвижным ротором отсутствуют потери на трение и противодействующий вращательный момент приводного двигателя. По сути это особый вид трансформаторного преобразователя с дополнительной подпиткой от магнитного поля постоянных магнитов. В процессе преобразования входного переменного тока происходит удвоение частоты выходного тока. Поскольку магнитное поле постоянных магнитов не меняет своего направления – происходит лишь периодическое перераспределение его по секторам кольца ‑то оно активно работает, вкладывая свой «вклад» в генерацию ЭДС.

    Магнитный поток управляющей или первичной обмотки электромагнита меняет знак, т. е. происходит процесс, аналогичный процессу простого трансформатора. КПД трансформаторного преобразования достаточно велик. Другими словами, мы получаем трансформатор-удвоитель частоты с повышенным КПД.

    Что в конечном итоге это дает? Получается, что входная мощность как минимум меньше выходной. Превышение выходной мощности над входной происходит за счет энергии постоянных магнитов, которые, в отличие от привычной схемы генерации, неподвижны.

    Дополнительные возможности данного генератора можно получить, применив для кольцевого сердечника статора магнитные материалы с особыми свойствами.
    К недостаткам устройства можно отнести следующее: удвоение частоты выходного напряжения, некоторую сложность изготовления магнитопроводов и обмоток, необходимость компенсационных обмоток для задания необходимой нагрузочной характеристики. Максимальная мощность определяется в основном энергией применяемых постоянных магнитов, от которых зависят все остальные параметры.

    Для создания трехфазного тока можно применить либо 3 подобных преобразователя (питание управляющих обмоток синхронизировано), либо аналогичную конструкцию, изготовленную в трехфазном варианте.

    от перфокарт до DVD — Ferra.ru

    Источник изображения

    Последней вехой в развитии CD стал выпуск стандарта CD-RW (Compact Disc-Rewritable). В отличие от CD-R, записывать такой диск можно было многократно. Конструкция CD-RW была аналогична CD-R, за исключением слоя между поликарбонатом и отражателем. Если в CD-R использовался органический краситель, то в CD-RW его сменил специальный неорганический активный материал. Под воздействием мощного лазерного луча этот материал также темнел и имитировал питы. Затемнение происходило в результате перехода материала из агрегатного состояния в кристаллическое.

    Пик популярности CD пришелся на 90-е и 2000-е годы. И даже при этом говорить об этом стандарте в прошедшем времени как-то неправильно, ведь компакт-диски используются и по сей день.

    Стандарт DVD

    Стандарт DVD (Digital Versatile Disc) был представлен публике в 1996 году. Разработка формата началась примерно за 5 лет до анонса. Точнее, изначально предполагалось создание двух независимых стандартов. Компании Philips и Sony трудились над технологией MMCD (Multimedia Compact Disc), а альянс из 8 компаний, в число которых входили Toshiba и Time Warner, разрабатывали Super Disc. Стараниями компании IBM усилия всех разработчиков удалось объединить — американской компании уж очень не хотелось повторения истории с конкуренцией между кассетными стандартами VHS и Betamax 70-х годов. Так и появился стандарт DVD.

    Интересно, что изначально технология разрабатывалась с прицелом на видеоконтент. Ожидалось, что DVD придет на смену устаревающим видеокассетам. Именно поэтому первое время аббревиатура расшифровывалась как Digital Video Disc. К счастью, диск идеально подошел для хранения данных любых форматов, и расшифровку быстро сменили на Digital Versatile Disc.

    Если вы думаете, что между DVD и CD очень большая разница, то вы ошибаетесь. Конструктивно DVD во многом повторяет своего предшественника. Главным отличием является то, что для считывания DVD использует красный лазер с длиной волны 650 нм, что на 130 нм меньше, чем у CD. Это позволило уменьшить размер светового пятна, а значит, и минимальный размер ячейки информации. Другими словами, увеличилась плотность записи. В итоге DVD мог вместить в 6,5 раз больше информации, чем CD.

    Ловушка для антиатомов – Огонек № 35 (5193) от 05.09.2011

    Нынешний год войдет в историю науки как время эпохальных экспериментов с антиматерией: ученые намерены всерьез разобраться с одной из самых главных тайн нашей Вселенной

    Владимир Тихомиров

    Чтобы удержать всего сотню атомов антиводорода в состоянии абсолютного покоя в абсолютном вакууме, требуется затратить массу времени, энергии и сил. Но прежде всего требуется очень мощный магнит, настолько мощный, что если рядом с этой магнитной ловушкой можно было бы поставить КамАЗ, то в мгновение ока грузовик оказался бы размазан вокруг магнита тонким слоем фольги. Поэтому, наверное, нет ничего удивительного в том, что эта магнитная ловушка расположена на глубине 100 метров неподалеку от Женевы, в подземельях ЦЕРНа (CERN) — Европейской организации по ядерным исследованиям.

    — Усилий самого мощного на Земле магнита хватило только на 16 минут,— говорит физик Владислав Балагура.— Потом антиатомы сместились к краю магнитного поля, где они соприкоснулись с атомами обычного вещества. Далее — аннигиляция и мощный взрыв …

    До подведения научных итогов года еще несколько месяцев, но уже всему академическому сообществу ясно: 2011 год войдет в историю науки как год антиматерии. Шутка ли, в лаборатории ЦЕРНа не только получили самую натуральную антиматерию, но и удерживали ее в состоянии покоя почти 16 минут — почти вечность по научным меркам. Напомним: чтобы подобраться к этому достижению, ученым понадобилось больше века исследований.

    Двойник электрона

    Согласно классическому определению, антиматерия — это двойник обычной материи с той разницей, что все частицы антивещества имеют противоположный знак заряда. К примеру, если электрон (оболочка атома) — это отрицательно заряженная элементарная частица, то антиэлектрон будет заряжен положительно. И если в ядре атома протон заряжен положительно, то антипротон — отрицательно. Вот и вся разница, благодаря которой при взаимодействии частиц вещества и антивещества происходит их полное взаимное уничтожение — аннигиляция. Как писал Стивен Хокинг, «если вам доведется встретить свое анти-я, не обменивайтесь с ним рукопожатием! Вы оба исчезнете в ослепительной вспышке света».

    Собственно, с открытием электрона в частности и электричества вообще непосредственно связано и формирование всей теории об антиматерии. Электрон был открыт в 1894-м (сама единица была введена в 1874-м), а уже в 1898 году англичанин Артур Шустер в своей научной статье, опубликованной в журнале Nature, задумался: а почему это, собственно, электроны всегда заряжены отрицательно? «Если существует отрицательное электричество,— писал Шустер,— то почему бы не существовать положительному электричеству?» Разумеется, решил физик, такое электричество должно существовать, ведь оно не противоречит ни одному фундаментальному закону мироздания. Дальше — больше, и Шустер предположил, что из антиэлектронов и антипротонов могут состоять антиатомы, из которых в свою очередь и антивещество, и целый антимир.

    Вскоре, в 20-х годах ХХ века, теоретические построения Шустера были блестяще подтверждены опытами ленинградского физика Дмитрия Скобельцына, который исследовал рассеяние гамма-лучей на электронах в камере Вильсона, помещенной в магнитное поле. Он заметил, что некоторые следы прохождения этих лучей искривляются не туда, куда положено, оказывается, гамма-кванты при взаимодействии с веществом могли одновременно рождать как отрицательные электроны, так и положительные антиэлектроны. Доклад об этом событии, сделанный в 1928 году на конференции в Кембридже, произвел настоящий фурор среди физиков, и одним из тех, кто рукоплескал тогда Скобельцыну, был молодой ученый Поль Дирак, только что избранный в совет кембриджского колледжа Св. Иоанна. Именно Дирак стал отцом общепризнанной теории существования антиматерии, доказав нестабильность материи на самом глубинном, самом фундаментальном уровне.

    До этого все физики были уверены, что вещество нашей Вселенной сложено из элементарных частиц, которые существовали всегда, никогда не рождались и никуда не исчезают. Но из теории Дирака следовало: законам эволюции подчиняется и микромир — элементарные частицы постоянно превращаются друг в друга, причем самыми разнообразными способами. В процессе этой эволюции верх одержали частицы материи, а вот антиматерия практически исчезла из нашей Вселенной, появляясь лишь во время глобальных катастроф как мимолетное напоминание о хаосе прошлых эпох — к примеру, античастицы порождаются взрывами сверхновых звезд. Они возникают в облаках плазмы, окружающих нейтронные звезды и черные дыры, во время столкновений быстрых космических частиц в межзвездном пространстве. Появляются антипротоны и во время бомбардировки нашей атмосферы космическими лучами — собственно, этот эффект и заметил Скобельцын. Но все это лишь античастицы, а не антивещество, исчезнувшее миллиарды лет назад.

    Восстановить хаос

    Так почему бы не восстановить то, что когда-то было уничтожено? Хотя бы и с той целью, чтобы понять, как оно, собственно говоря, уничтожалось… Задумавшись об этом, физики в середине ХХ века решили попытаться восстановить хотя бы частички того «доисторического» антивещества. Для этого американские физики из Лаборатории им. Лоуренса в Беркли в 1954 году собрали первый протонный ускоритель, названный «беватрон», на котором они решили смоделировать естественный процесс бомбардировки космическими частицами атомов земной атмосферы, когда из расколотого ядра в некоторых случаях появляются и частички антивещества — антипротоны и антипозитроны.

    Через год были получены первые результаты, полностью подтвердившие предположения физиков: ускоритель зафиксировал первое рождение искусственных античастиц. Так было положено начало целой научной отрасли — ускорительной экспериментальной физике. Уже в 1965-м в ЦЕРНе были синтезированы ядра антидейтерия, сложенные из антипротона и антинейтрона. А в 1970-м на советском протонном ускорителе ИФВЭ (Институт физики высоких энергий) в Протвино команда физиков во главе с академиком Юрием Прокошкиным синтезировала ядра антигелия-3. Выбор этого газа для экспериментов вовсе не случаен: гелий, дейтерий и водород являются самыми распространенными веществами Вселенной, это своего рода фундамент нашей материи. С чего, как не с этих элементов, начинать реконструкцию облика Правселенной?

    Но ядро — это еще не полноценный атом, необходимый для создания настоящей антиматерии. Понятно, что для создания антипротона нужно «всего-навсего» разбить атом, а вот для воссоздания антиатома требовалось каким-то образом «склеить» воедино частицы совершенно разных расколотых атомов. Здесь возможности экспериментальной физики уперлись в слабую техническую базу, для преодоления которой потребовалось почти четыре десятилетия.

    Новый всплеск интереса к антиматерии пришелся на 1995 год, когда на ускорителе с накопительным кольцом LEAR — предшественнике Большого адронного коллайдера — команда физиков под руководством профессора Вальтера Олерта смогла синтезировать целых девять антиатомов антиводорода. Это произошло впервые за 13 млрд лет существования нашей Вселенной!

    Правда, существовали эти девять частиц считанные доли секунды: вырвавшись из магнитного потока ускорителя, антиатомы тут же аннигилировали, испустив яркие вспышки света, собственно, по этим вспышкам ученые и смогли подсчитать точное их число. Казалось бы, девять атомов — сущий пустяк, но именно сам факт их обнаружения подвиг ученых на создание в ЦЕРНе принципиально новой установки — AD (Antiproton Decelerator), которая, как заявил тогдашний руководитель экспериментов профессор Джеральд Габриэлс, может синтезировать относительно медленные, или «холодные», атомы антиводорода, которые теоретически можно хранить некоторое время. Вскоре нашлось и хранилище — особые электромагнитные «ловушки Пеннинга». Правда, жизнь обычного антиатома в такой ловушке измеряется всего лишь микросекундами, но вот антипротоны могут храниться там месяцами.

    Шпионы на службе науки

    И вот год назад мир облетела новость: физикам ЦЕРНа впервые удалось поймать в ловушку и удержать в течение 172 миллисекунд 38 атомов антиматерии. Следом, летом 2011-го, грянула настоящая сенсация: в ходе очередного эксперимента физики смогли держать в ловушке 112 атомов антиводорода почти 16 минут. Как заявил Джеффри Хангст, конструкцию этой ловушки с сильным магнитным полем создавала в течение пяти лет интернациональная команда ученых из 15 ведущих университетов мира.

    Впрочем, мало кто знает, но главную роль в создании этой ловушки сыграл российский секретный спутник «Ресурс-ДК». Вернее, не сам спутник, а установленный на нем в рамках российско-итальянской научной программы «Рим» телескоп-спектрометр PAMELA. При помощи этого прибора ученые снова, как и в случае с первыми опытами на протонном ускорителе, смогли подсмотреть секреты естественных магнитных ловушек нашей планеты. Как выяснилось, те частички антивещества, которые образовываются в результате столкновений с космическим излучением, удерживаются полем вокруг Земли.

    — Слой этих античастиц располагается между поясами Ван Аллена, которые представляют собой два кольцеобразных радиационных пояса Земли,— говорит один из авторов программы исследования Франческо Кафаньяэ.— Я уверен, что речь идет о миллиардах частиц антивещества, постоянно курсирующего в нижнем радиационном поясе. Это делает пояса Ван Аллена самым объемным резервуаром антиматерии, расположенным в непосредственной близости от Земли, и его самой производительной фабрикой.

    Для подтверждения гипотезы в этом году на МКС был смонтирован новый магнитный альфа-спектрометр AMS-02, так что открытия еще только начинаются. Тем не менее именно открытый механизм естественной магнитной ловушки и был положен в основу дальнейших разработок, обеспечивших ЦЕРНу сегодняшний прорыв в изучении антиматерии.

    — Это достижение является чисто техническим,— говорит заместитель директора НИИ ядерной физики МГУ Виктор Саврин.— Впервые удалось создать такую ловушку, которая держит антиматерию продолжительное время, исследовать ее спектры и другие характеристики, ведь для физики элементарных частиц это целая вечность. Наконец, теперь можно всерьез уже говорить о том, что нам вообще возможно иметь антиматерию в каком-либо виде.

    Вопрос Сахарова

    Но тут и возникает один из самых интригующих вопросов современной науки: а зачем человечеству вообще это антивещество? Какую реальную цель преследуют все эти эксперименты с антиматерией, которую уже сегодня физики называют самой дорогой субстанцией на Земле, по оценкам Джеффри Хангста, производство 1 грамма антиводорода на установке в ЦЕРНе стоило бы минимум 60-80 трлн долларов.

    В теории ответ вроде просматривается: освоение «производства» антиматерии в будущем сулит ощутимые выгоды, ведь аннигиляция протонов и антипротонов должна дать в десятки и сотни раз больше энергии, чем ядерное топливо и термояд вместе взятые. Но теория теорией, а практика практикой. Сегодня антиматерию создают только в ЦЕРНе, производство антипротонов освоено также в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми в США. Суммарная мощность — не больше 1-2 нанограммов в год, чего недостаточно даже для научных экспериментов. Прибавьте сюда и ничтожное КПД современных технологий — даже в обозримом будущем то количество энергии, которое придется затратить на синтез нужной массы антипротонов, будет в сотни раз превышать стоимость энергии, произведенной с их помощью.

    В действительности пока главная цель всех дорогущих экспериментов на укорителях — это чисто научный интерес, а именно поиск подтверждения той гипотезы, которую еще в 1967 году сформулировал Андрей Сахаров и которая касалась главной загадки мироздания. Вот о чем речь.

    Согласно общей теории относительности, Большой взрыв должен был дать абсолютно равное количество частиц материи и антиматерии, которые по идее должны были друг друга уничтожить, породив на месте Вселенной абсолютное Ничто. Но этого, раз мы существуем и рассуждаем на эти темы, не произошло. По каким-то причинам материя победила антиматерию. Но что это за причины, есть ли хоть какой-то вариант их объяснения, если не считать Божественной воли?

    Сахаров предположил, что антиматерия была не во всем «зеркально тождественна» материи, что законы симметрии порождены лишь человеческим воображением. И именно отсутствию симметрии во Вселенной мы все обязаны своей жизнью. «От барионов (элементарных частиц.— «О») после их аннигиляции с антибарионами осталась лишь одна миллиардная часть, хотя изначально во Вселенной была почти равная смесь барионов и антибарионов,— писал Андрей Дмитриевич.— Но в том-то и дело, что не совсем равная — барионов на одну миллиардную было больше. Собственно, благодаря этой одной миллиардной мы и существуем…»

    От осознания этой физической истины очень соблазнительно сделать шаг к истине нравственной: в самом деле, а может, в нашем «несимметричном» мире добро тоже всегда оказывается чуть-чуть — на одну миллиардную — сильнее зла, а правда действеннее лжи? И пусть эта разница сколь угодно микроскопична, но не благодаря ли именно ей существует сама наша Вселенная, а человек не разрушил свою среду обитания сколько ни старался?

    Аннигилируй это!

    Досье

    Пока ученые думают над тем, как получить частички антиматерии, писатели-фантасты уже нашли способы ее применения

    Взрывчатка

    Самое простое применение антиматерии — что-нибудь взорвать с ее помощью. Это же идеальная взрывчатка: требуется всего несколько граммов антиматерии, зато мощность взрыва как от термоядерный бомбы. Именно эти свойства антивещества и использовал главный герой романа Дэна Брауна «Ангелы и демоны», заминировавший Ватикан.

    Излучение

    А еще можно антиатомами антиматерии стрелять во врагов — так, в романе Станислава Лема «Непобедимый» излучатель антиматерии выступает в качестве танкового орудия.

    Вечная энергия

    В цикле романов «Стэн» Аллана Коула и Криса Банча главный герой, ученый и космонавт, по счастливому стечению обстоятельств получает в руки универсальный, почти неисчерпаемый источник энергии «антиматерия-2». Используя этот козырь, с помощью нескольких ловких политических ходов он стал правителем человечества.

    Сверхпроводник

    В романе Стивена Бакстера «Антилед» человечество использует частички антиматерии, которая стабилизировалась в Антарктиде в форме льда, как сверхпроводник и материал для изготовления первых компьютеров.

    Топливо для звездолета

    В сериале Star Trek на основе антиматерии создана варп-технология — способ разгона до сверхсветовой скорости в искривленном пространстве.

    Никола Тесла: Все сделано из света

    Великий и загадочный Тесла радикально опередил человечество. Просветленный ученый в жизни был крайне необычным и веселым в общении. Ход его мыслей завораживал, ставил в тупик, давал материал для внутреннего развития. О его открытиях сказано уже столько, что… сегодня о них не будет произнесено ни слова.

    Вместо этого давайте попробуем открыть для себя его личность, характер, манеру вести диалог. Для этого мы перевели большое интервью, которое сербский гений дал на сорок четвертом году своей жизни, в 1899-м, репортеру существовавшего тогда в Америке журнала «Бессмертие» Джону Смиту. Разговор состоялся в лаборатории Теслы, в Колорадо Спрингс.

    — Мистер Тесла, Вы приобрели славу человека, который проник в космические процессы. Кто Вы, мистер Тесла?

    — Это интересный вопрос, мистер Смит. И я попробую дать Вам правильный ответ…

    — Говорят, что Вы родом из Хорватии, из провинции Лика, что выросли среди деревьев, камней и звездного неба. Говорят, что Ваш родной город назван в честь горного цветка, и что дом, в котором Вы родились, расположен рядом с лесом и церковью.

    — Все так и есть. Я горжусь своим сербским происхождением и хорватской родиной.

    — Футуристы говорят, что двадцатый и двадцать первый век были рождены в голове Николы Теслы. Они поют гимны индукционному мотору и называют его создателя «охотником, который поймал свет из глубины Земли в свои сети» и «воином, который поймал огонь с небес». Он считается отцом переменного тока, который позволит физике и химии править миром. Промышленность объявит его своим высшим святым, банкиром для величайшей благотворительности. В лаборатории Николы Теслы впервые был расщеплен атом. Был создан прибор, создающий сейсмические вибрации. Там же были открыты первые черные космические лучи. Пять рас будут молиться ему в храме будущего, потому что он передал им величайший секрет: кроме четырех стихий Эмпедокла, существуют еще жизненные силы эфира.

    — Да, это мои самые важные открытия. Хотя я и повержен. Я не достиг величайшей из своих целей.

    — Что же это за цель, мистер Тесла?

    — Я хотел осветить всю Землю. Существующего электричества было бы достаточно для того, чтобы сотворить второе Солнце. Свет появился бы вокруг экватора, как кольцо вокруг Сатурна. Но человечество еще не готово для величия. В Колорадо Спрингс я сделал землю плодородной при помощи электричества. Мы так же можем распространять другие энергии, например, позитивную мысленную энергию, содержащуюся в музыке Баха или Моцарта, в стихах великих поэтов.

    Недра Земли полны энергии радости, мира и любви. Она выражается, к примеру, через цветок, который растет, через еду, которая приходит в виде растений, а также через все, что делает Землю домом для человека. Я проводил годы, наблюдая, как эта энергия воздействует на людей. Красота и аромат роз может быть лекарством, а солнечные лучи – едой. Жизнь существует в бесконечном количестве форм, и задача ученых – найти ее во всех формах материи. В этом отношении необходимы три вещи. Все, что я делаю – ищу их. Я знаю, что я их не найду, но я не оставлю поисков.

    — Что это за три вещи?

    — Первая задача – это еда. Какая энергия, звездная или земная, могла бы прекратить голод на Земле? Чем утолить жажду, чтобы оживить сердца людей и привести их к пониманию того, что они боги? Вторая задача – уничтожить силы зла и страдания, которые управляют жизнью человека! Иногда они появляются как эпидемия в глубине Космоса. В этом веке заболевание распространилось от Земли во Вселенную. Третий вопрос – существует ли избыток света во Вселенной? Я обнаружил звезду, которая, согласно законам астрономии и математики, могла исчезнуть, и ничего бы не изменилось. Эта звезда находится в нашей галактике. Ее свет может быть выпущен в такой плотности, что он поместится в сферу меньше яблока по объему, но при этом эта сфера будет тяжелее всей Солнечной Системы.

    Религии и философы учат, что человек может стать Христом, Буддой, Заратустрой. То, что я пытаюсь доказать – революционно и почти непостижимо. А именно, что каждый человек уже рождается таким, как Христос, Будда, Заратустра. Я знаю, что гравитация воздействует на все. Я должен взлететь, но я не намереваюсь строить летательный аппарат (самолет, или ракету), я хочу, чтобы люди осознали, что у них есть собственные крылья. Я также пытаюсь пробудить энергию, сосредоточенную в воздухе. Существует множество источников энергии. То, что считается пустым пространством – это лишь материя, которая еще не проснулась. Не существует пустого пространства ни на Земле, ни во Вселенной. Черные дыры, о которых говорят астрономы – самые мощные источники энергии и жизни.

    — В окно Вашего номера, который находится на 33-м этаже отеля Вальдорф-Астория, каждое утро прилетают птицы.

    — Человеку следует быть чувствительным к птицам. Из-за их крыльев. Человек когда-то тоже обладал ими – реальными и видимыми.

    — Вы не прекратили летать с тех далеких дней в Смиляне (журналист вспоминает случай из детства Теслы – прим. ред.)!

    — Я хотел полететь с крыши, но упал: расчеты ребенка могут быть неверными. Помните, что крылья юности хотят иметь все в жизни!

    — Вы когда-нибудь были женаты? Нет сведений о том, чтобы у Вас были отношения с какой-либо женщиной. Хотя на фотографиях видно, что в молодости Вы были привлекательным мужчиной.

    — Да, я не был женат. Есть два подхода: либо человек сильно привязывается, либо не привязывается вовсе. Среднее положение служит воспроизведению человеческой расы. Жизнеспособность и дух одних мужчин женщины питают и усиливают. Одиночество делает то же самое для других мужчин. Я выбрал второй путь.

    — Ваши поклонники жалуются, что вы атакуете относительность. Они находят странным Ваше заявление о том, что в материи нет энергии. Все наполнено энергией, так где же она?

    — Сначала была энергия, потом материя.

    — Мистер, Тесла, это то же самое, как когда Вы сказали, что были рождены от Вашего отца, а не от самого себя.

    — Именно! Как насчет рождения Вселенной? Материя создана из начальной и вечной энергии, которую нам известна как свет. Она светила и звезды, планеты, человек и все на Земле и во Вселенной появлялось. Материя – это выражение бесконечных форм света, потому что энергия старше ее.

    Существует четыре закона Творения. Первый: ум не может постичь или математически измерить источник того, в чем заключена вся Вселенная. Второй закон присущ расширяющейся темноте, которая есть истинная природа света, и непостижимым образом преобразуется в свет. Третий закон необходим для преобразования света в материю. Четвертый закон таков: нет ни начала, ни конца. Три предыдущих закона действуют постоянно, и Творение вечно.

    — В своей враждебности к Теории Относительности Вы заходите так далеко, что проводите конференции против ее создателя на вечеринке по случаю вашего дня рождения…

    — Помните: пространство не искривлено. Но человеческий мозг не может воспринять бесконечность и вечность! Если бы относительность была отчетливо понята ее создателем, он бы обрел бессмертие даже физически, если бы ему так захотелось. Я частица света, и это – музыка. Свет наполняет все мои шесть чувств: я вижу, слышу, осязаю, ощущаю вкус, запах, а также думаю. Обдумывание – это мое шестое чувство. Частицы света – ноты. Молния может быть целой сонатой. Тысячи шаровых молний – это концерт. Для такого концерта я создал такую шаровую молнию, которая может быть слышна на ледяных пиках Гималаев. Насчет Пифагора и математики, ученым не следует посягать на них. Числа и уравнения – знаки, отмечающие музыку сфер. Если бы Эйнштейн услышал эти звуки, он бы не создал Теорию Относительности. Эти звуки – послания уму о том, какая жизнь имеет смысл, о том, что Вселенная существует в совершенной гармонии, и ее красота – причина и следствие Творения.

    Эта музыка – вечный цикл звездного неба. Мельчайшая звезда завершает свое образование, и это также часть небесной симфонии. Биение сердца человека – часть симфонии Земли. Ньютон понял, что секрет в геометрическом расположении и движении небесных тел. Он признал, что высший закон гармонии существует во Вселенной. Искривленное пространство – это хаос, хаос – это не музыка. Эйнштейн – вестник эры шума и неистовства.

    — Мистер Тесла, Вы слышите эту музыку?

    — Я слышу ее все время. Мое духовное ухо так же велико, как небо, которое мы видим над нами. Я усилил свое природное ухо радаром. Согласно Теории Относительности, две параллельные прямые пересекутся в бесконечности. Поэтому искривленность Эйнштейновского пространства выпрямится. Однажды созданный звук длится вечно. Для человека он может исчезнуть, но он все же существует в тишине, которая является величайшей силой человека. Нет, я не имею ничего против мистера Эйнштейна. Он добрый человек и сделал много хороших дел, часть из которых станет частью музыки. Я собираюсь написать Вам и постараться объяснить, что эфир существует, и что его частицы – это то, что приводит Вселенную к гармонии, а жизнь к вечности.

    — Расскажите, пожалуйста, какие условия Ангел соблюдает на Земле?

    — У меня их десять.

    — Я запишу все Ваши слова, дорогой мистер Тесла.

    — Первое требование – это высокая степень осознания своей миссии и работы, которую необходимо произвести. Это должно, пусть и туманно, существовать в течение первых нескольких дней. Давайте опустим ложную скромность: дуб знает, что он дуб, куст рядом с ним знает, что он куст. Когда мне было двенадцать, я знал, что доберусь до Ниагарского водопада. С самого детства я знал о большинстве открытий, которые совершу, несмотря на то, что это было не отчетливо. Второе условие – это решительность. Все, что я смог, я завершил.

    — Какова третья установка, мистер Тесла?

    — Быть проводником всех жизненных и духовных энергий, которые действуют. Проводить очищение потребностей и намерений, которые есть у человека. На этом пути я не потерял ничего, я только выиграл. Так что я наслаждаюсь каждым днем и каждой ночью. Запишите: Никола Тесла был счастливым человеком. Четвертое требование – настроить физическое тело на работу.

    — Что Вы имеете в виду, мистер Тесла?

    — Во-первых, сохранять целостность. Человеческое тело – совершенная машина. Я знаю свое устройство, и знаю, что хорошо для него. Еду, которую едят почти все люди, я считаю вредной и опасной. Иногда мне кажется, что все повара мира состоят в заговоре. Дотроньтесь до моей руки.

    — Она холодная.

    — Да. Кровообращение может быть контролируемо, так же как многие процессы внутри и вокруг нас. Почему Вы напуганы, молодой человек?

    — Марк Твен написал «Таинственного Незнакомца», прекрасную книгу о Сатане, будучи вдохновленным Вами.

    — Слово «Люцифер» более чарующее. Мистер Твен любит шутить. Когда я был ребенком, однажды я выздоровел, читая его книги. Когда я рассказал ему об этом во время нашей встречи, он был так тронут этим, что заплакал. Мы стали друзьями, и он часто приходил ко мне в лабораторию. Он как-то попросил меня показать ему машину, чьи вибрации вызывают ощущение счастья. Это было одно из тех изобретений для развлечения, которые я люблю время от времени делать. Я предостерег мистера Твена не оставаться долго под воздействием этих вибраций.

    Он проигнорировал предупреждение и остался под воздействием дольше. Закончилось тем, что ему срочно пришлось убежать в туалет. Это было очень смешно, хотя я был серьезен. Но чтобы привести физическое устройство в соответствие, помимо еды, очень важен сон. После долгой и изматывающей работы, требующей сверхчеловеческих усилий, организм может быть полностью восстановлен за час сна. Я приобрел способность управлять сном, засыпать и просыпаться в установленное время. Если я делаю что-то, чего я не понимаю, я стараюсь настроиться на то, чтобы получить ответ во сне.

    Пятое условие – это память. Возможно, для большинства людей мозг – хранитель знаний о мире и знаний, полученных в течение жизни. Мой мозг вовлечен в процессы, гораздо более важные, чем запоминание. Он собирает то, что необходимо мне в данный момент – а это всегда находится вокруг нас. Нужно только обратиться к этому.

    Все, что мы однажды увидели, услышали, прочли и узнали, сопровождает нас в форме частиц света. Для меня эти частицы послушны. Будучи студентом, я выучил Фауста Гёте, мою любимую книгу, на немецком, и сейчас я могу воспроизвести ее. Свои изобретения я держал в голове годами, прежде чем обнародовал их.

    — Вы часто упоминаете силу визуализации.

    — Именно визуализации я обязан всем, что я изобрел. События моей жизни и мои изобретения были визуализированы мною так же явно, как любое реальное явление. В юности я этого боялся, так как не мог это объяснить, но позднее я научился применять эту силу как исключительный талант или дар. Он питал и защищал меня. Я также делал корректировки своих изобретений с помощью визуализации, а потом доделывал их в реальности, следуя этим видениям. Визуализируя, я мысленно решал сложные математические уравнения.

    За этот дар в Тибете я наверняка получил бы статус Высшего Ламы. Мои зрение и слух совершенны, и я осмелюсь сказать, что они сильнее, чем у других. Я слышу гром в ста пятидесяти километрах от меня, и я вижу в небе оттенки, которые не видят остальные. Эти расширенные способности видеть и слышать присутствуют у меня с детства. Далее я развивал их осознанно.

    — В юности Вы были несколько раз тяжело больны. Является ли болезнь также неотъемлемым условием?

    — Да. Часто это результат истощения жизненных сил, но так же часто болезнь является процессом очищения ума и тела от токсинов, которые в них накопились. Человеку необходимо страдать время от времени. Источник большинства болезней – дух. При этом дух может и излечить практически все болезни. Когда я был студентом, я заболел холерой, которая охватила район Лика. Я выздоровел лишь тогда, когда мой отец, наконец, согласился разрешить мне изучать инженерное дело, которое я считал целью своей жизни.

    Видения для меня были не болезнью, а возможностью ума проникать за пределы трех земных измерений. У меня были видения всю жизнь, и я получал их так же, как происходят все феномены вокруг нас. Однажды, в детстве, я гулял вдоль реки с моим дядей и вдруг сказал: «Сейчас из воды появится форель» Так и произошло. Испуганный и удивленный, мой дядя воскликнул: «Vade retro, Satan!» Он был образованным человеком и знал латынь. Я был в Париже, когда увидел смерть моей матери. В небе, полном света и музыки, плыли облака, образуя прекрасные силуэты. В одном из них я увидел черты моей матери, которая смотрела на меня с бесконечной любовью. Как только это видение исчезло, я понял, что моя мать умерла.

    — Какова седьмая установка, мистер Тесла?

    — Знание, как трансформировать мысленную и жизненную энергию в то, чего мы хотим, и обрести контроль над своими чувствами. Индусы называют это Кундалини-Йогой. Это знание может быть усвоено, для чего понадобятся годы, или оно просто может быть получено от рождения. Эти энергии находятся в теснейшей связи с сексуальной энергией, которая является одной из наиболее распространенных во Вселенной. Женщина является величайшим похитителем этой энергии, а, следовательно, и духовной силы. Я всегда знал это, поэтому был осторожен. Из себя самого я создал то, что хотел: мыслящую и духовную машину.

    — Назовите следующую установку, мистер Тесла.

    — Делать все наилучшим образом, каждый день, в любое время. Не забывать, кто мы, и зачем мы есть на Земле. Существуют особые люди, которые борются с болезнями, лишениями, или обществом, которое ранит их своей глупостью, невосприимчивостью, преследованием и другими проблемами, которыми оно переполнено. На Земле много падших ангелов.

    — Продолжайте, мистер Тесла…

    Следующее условие – самое важное. Напишите в Вашем журнале, что мистер Тесла играл. Он провел всю свою жизнь играючи и наслаждался этим.

    — А что касается Ваших заключений или Вашей работы – это тоже игра?

    Да, дорогой мальчик. Как сильно я хотел поиграть с электричеством! Я содрогался, когда слышал историю о греке, который украл огонь. Ужасная история. Разве могло быть так, что у Зевса не осталось достаточно молний и грома? Это недоразумение… Молния – самая прекрасная игрушка, которую только можно найти. Не забудьте выделить в тексте, что Никола Тесла был первым человеком, который обнаружил лучи.

    — Мистер Тесла, Вы говорите об ангелах и их приспособлении к жизни на Земле.

    — На самом деле, это одно и то же. Вы можете написать следующее: он осмелился взять на себя прерогативы Индры, Зевса и Перуна. Вообразите одного из этих богов в черной ночной рубашке, котелке и белых хлопковых перчатках за приготовлением лучей, огня и землетрясений для элиты Нью-Йорка!

    — Читатели нашей газеты любят юмор. Но мне неловко говорить, что Ваши открытия, имеющие огромную ценность для людей, были лишь игрой. Многих это омрачит.

    — Дорогой мистер Смит, проблема в том, что люди воспринимают все слишком серьезно. Если бы они этого не делали, то жили бы счастливее и намного дольше. Китайская пословица гласит, что серьезность сокращает жизнь. Но для того, чтобы читатели не помрачнели, давайте вернемся к вещам, которые они считают важными.

    — Они бы хотели узнать о Вашей философии.

    — Жизнь – это ритм, который должен быть понят. Я чувствую этот ритм, и я позволяю ему меня вести. Это замечательно, и это дало мне те знания, что у меня есть. Все живое находится в глубоких и великолепных взаимоотношениях: человек и звезды, амебы и Солнце, сердце и циркуляция бесконечного числа миров.

    Эти связи нерушимы, но они могут быть приручены, успокоены, и могут создавать новые взаимоотношения в мире – не нарушая старых. Знание приходит из Космоса. Наше видение совершенно. У нас есть две пары глаз: земные и духовные. Пусть вторые станут основными.

    Вселенная живая во всех своих проявлениях, как думающее животное. Камень – такое же думающее и чувствующее существо, как растение, зверь или человек. Сияющая звезда просит, чтобы ее заметили, и если бы мы не были настолько поглощены собственной персоной, мы бы поняли ее язык и ее послание. Дыхание, глаза и уши человека должны наполнить дыхание, глаза и уши Вселенной.

    — В Ваших словах я как будто слышу буддистские тексты…

    — Все верно! Это всеобщее знание, Истина, которой человек всегда обладал. Согласно моим чувствам и опыту, Вселенная – единая субстанция и высшая энергия, имеющая бесконечное число выражения жизни.

    Самое лучшее – это то, что открытие одного секрета природы делает доступным другой. Они не могут быть спрятаны, они все вокруг нас, но мы слепы и глухи к ним. Но если мы открыты, они приходят к нам. Существует много яблок, но только Ньютон… Ему понадобилось всего одно яблоко, упавшее перед ним.

    — Я задам Вам вопрос, который должен был быть задан в начале этой беседы: чем было электричество для Вас, дорогой мистер Тесла?

    — Всё есть электричество. Сначала был свет, бесконечный источник, из которого возникает материя, распространяющаяся во все формы, которые представляет Вселенная, а также Земля во всех аспектах ее жизни. Истинное лицо Света – темное, мы просто его не видим.

    Оно благосклонно по отношению к человеку и остальным существам. Каждая его частичка обладает силой света, тепла, ядерной энергии, радиации, химической, механической и остальных энергий, пока не определенных. Оно обладает мощью создать Землю с ее орбитой. Это настоящий рычаг Архимеда.

    — Мистер Тесла, Вы чересчур пристрастны к электричеству.

    — Я и есть электричество. Или, если Вам так понятнее, я – Свет в человеческом обличии. Вы тоже электричество, мистер Смит, просто Вы не осознаете этого.

    — Это и есть объяснение тому, что у Вас есть способность выдерживать разряды в миллион вольт, проходящие сквозь Ваше тело?

    — Представьте себе садовника, которого атаковали травы. Вообще, это было бы безумием. Тело человека и его мозг созданы из огромного объема энергии. Во мне бОльшая часть – электричество. Энергия, которая различается от человека к человеку, то, что создает человеческое «Я» или «Душу». Для других созданий – их души, душу растения, камня или животного.

    Работа мозга и смерть проявляются в свете. Мои глаза в юности были черными, сейчас они голубые, и с течением времени, с дальнейшим развитием мозга, они еще приблизятся к цели. Цвет неба – белый. В мое окно однажды влетела голубка, которую я кормил. Она хотела сообщить мне, что умирает. Из ее глаз струился свет. Никогда в жизни, ни от одного создания я не видел столько света, как из глаз той голубки.

    — Работники Вашей лаборатории поговаривает о вспышках света, огнях и молниях, которые появляются, если Вы злитесь, или Вам угрожает опасность.

    — Это физический разряд, или предупреждение о том, что следует быть бдительным. Свет всегда был на моей стороне. Вы знаете, как я открыл вращающееся магнитное поле и индукционный мотор, которые прославили меня, когда мне было двадцать шесть? Одним летним днем в Будапеште я наблюдал за закатом вместе с другом. Тысячи вспышек огня кружились, тысячи пылающих красок. Я вспомнил Фауста, процитировал его строки и затем, как в тумане, я увидел магнитное поле и вращение индукционного мотора. Я увидел их в Солнце!

    — Персонал отеля рассказывает, что во время молний Вы обычно закрываетесь в номере и разговариваете с собой.

    Я разговариваю с молниями и громом.

    — С ними? На каком языке, мистер Тесла?

    — В основном, на языке моей матери. Язык состоит из слов и звуков, особенно в поэзии, так что это подходит.

    — Читатели нашего издания будут очень признательны, если Вы поясните это.

    — Звук существует не только в молниях и громе, он также возникает в трансформации яркости и цвета. Цвет может быть услышан. Язык состоит из слов, что означает, что он является звуками и цветами. Все громы и молнии разные, у каждого свое имя. Я называю их именами тех, кто был близок мне в жизни, или тех, кем восхищаюсь.

    В яркости неба и грома живут моя мать, моя сестра, брат Даниель, поэт Йован Йованович Змай и другие люди из истории Сербии. Такие имена, как Иезекииль, Леонардо, Бетховен, Гойя, Фарадей, Пушкин и другие держатели горящего пламени и клубков молний и грома, которые не смолкают всю ночь, принося на Землю драгоценный дождь, сжигающие деревья и деревни. Эти молнии и громы ярче и могущественнее других, они возвращаются, и я узнаю их из тысяч.

    — Наука и поэзия для Вас – одно и то же?

    — Это как два глаза у человека. Вильям Блейк считал, что Вселенная была рождена в воображении, которое возрастало, и которое будет существовать до тех пор, пока с Земли не исчезнет последний человек. Воображение – колесо, с помощью которого астрономы были способны собирать звезды из всех галактик. Это энергия творения, идентичная энергии света.

    — Для Вас воображение более реально, чем сама жизнь?

    — Оно дает свет жизни. С помощью него я питал свои мысли, научился управлять эмоциями, мечтами и видениями. Я всегда ценил то, как я взращивал свой энтузиазм. В течение жизни я провел много времени в экстазе. Это было источником моего счастья и помогало мне все эти годы находить работу, которой хватило бы и на пять жизней. Лучше всего мне работается по ночам, при свете звезд, в тесной связи с существованием.

    — Вы сказали, что я, как и другие создания, являюсь Светом. Мне это льстит, но признаюсь, что я не вполне понимаю это.

    — Зачем Вам так необходимо понимание, мистер Смит? Просто поверьте. Все есть свет. В одном из его лучей судьба наций. У каждой нации свой луч в этом огромном источнике света, который мы видим как Солнце. И запомните: нет человека, который существовал бы и не умер. Он стал светом и в этой форме продолжает существовать. Секрет в том, что частицы света возвращаются в свое первоначальное состояние.

    — Это же воскрешение!

    — Я бы лучше назвал это возвращением в более раннюю энергию. Я ищу способ сохранения человеческой энергии. Это формы света, иногда небесного света. Я ищу этот способ не для собственной выгоды, но во благо всех. Я думаю, что мои открытия делают человеческие жизни проще и лучше, настраивают людей на духовность и моральность.

    — Вы думаете, время может исчезнуть?

    — Совсем нет, потому что первая характеристика энергии такова, что она трансформируется. Она находится в постоянной трансформации, как облака. Однако возможно извлечь выгоду из того, что человек сохраняет сознание после земной жизни. В каждом уголке Вселенной присутствуют энергии жизни. Одна из них – это бессмертие, которое находится вне человека и ждет его.

    Вселенная духовна, как половина нас. Вселенная более моральна, чем мы, потому что мы не знаем ее природу и как гармонизировать нашу жизнь с ней. Я ученый. Наука – возможно, самый удобный способ найти ответ на вопрос, который постоянно преследует меня и заставляет гореть меня днем и ночью.

    — Что это за вопрос?

    — Как заблестели Ваши глаза! Я всегда хотел узнать, что происходит с падающей звездой, когда заходит Солнце. Звезды падают как пыль или семена в этот или другие миры, а Солнце рассеяно в наших умах, в жизнях многих существ, которые будут перерождены как новый свет, или космический ветер, разбросаны в бесконечности. Я понимаю, что это должно быть включено в общую структуру Вселенной. Дело в том, что каждая из этих звезд, каждое из этих солнц, даже самое маленькое, сохраняется.

    — Но мистер Тесла, Вы осознаете, что это необходимо, и включено в порядок мира?

    — Когда человек становится осознанным, его высшей целью должно стать устремление за падающей звездой в попытке поймать ее. Он должен понимать, что так ему была дарована жизнь, и что она будет сохранена. Когда-нибудь станет возможным ловить звезды!

    — И что случится тогда?

    — Создатель засмеется и скажет: «Они всего лишь падают, так что можно устремляться за ними и ловить их».

    — А это не противоречит космической боли, о которой Вы столь часто упоминаете в Ваших работах? И что это – космическая боль?

    — Нет, потому что мы на Земле. Это болезнь, о которой подавляющее большинство людей не осведомлены, и которая порождает многие другие заболевания, страдания, нищету, зло, войны и все остальное, что делает человеческую жизнь такой абсурдной и ужасной. Эта болезнь не может быть полностью вылечена, но осознанность делает ее менее сложной и опасной.

    Каждый раз, когда кто-то из моих близких и любимых людей был ранен, я чувствовал физическую боль. Это потому что наши тела созданы из похожего материала, а наши души связаны неразрывными нитями. Неосознанная грусть, которая охватывает нас иногда, означает, что где-то, на другой стороне планеты, ребенок или щедрый человек умер.

    Вся Вселенная иногда пребывает в определенных периодах болезни от самой себя, или от нас. Исчезновение звезды, или появление кометы воздействует на нас больше, чем мы можем себе представить. Взаимоотношения между жителями Земли еще более сильны. От наших чувств и мыслей цветок может заблагоухать особенно сильно, а может и вовсе замолчать. Мы должны постичь эти истины, чтобы выздороветь.

    Лекарство находится в равной степени в наших сердцах и в сердце существа, которое мы называем Вселенной.

    Перевод: ЮНИТ

    Кто использует магнитную плёнку и почему за ней будущее / Блог компании VDSina.ru / Хабр

    В декабре 2020 года IBM Research и Fujifilm представили прототип картриджа LTO на 580 терабайт. Небольшая кассета с магнитной лентой вмещает информации как несколько десятков обычных HDD или 120 000 DVD.

    Магнитные ленты появились почти сто лет назад, а компьютерные файлы на них записывают с 1952 года. Ещё наши мамы в советских НИИ меняли катушки на мейнфреймах. И в 2021 году плёнки остаются самым дешёвым накопителем со стоимостью хранения примерно в 6 раз ниже, чем на HDD. Поскольку плёнка практически исчезла с потребительского рынка, многие даже не знают, насколько бурно развивается эта технология.


    Катушки с магнитными лентами производства Orwo (ГДР) в советском мейнфрейме ЭВМ ЕС-1020 на кафедре прикладной математики физмата Ленинградского политехнического института, середина 1980-х. Скорость чтения/записи составляла 2 метра (64 килобайта) в секунду, источник


    Вообще, магнитную ленту изобрёл немецкий химик Фриц Пфлёймер в 1928 году, то есть 93 года назад. Он первым догадался сделать напыление магнитным порошком из оксида железа на тонкой бумаге с помощью клея. Первую ленту изготовил немецкий концерн BASF. Сначала её использовали для записи звука, а в 50-е годы начались эксперименты по записи видео, а также цифровых компьютерных данных, причём второй вариант использования считался гораздо перспективнее, потому что магнитные видеокассеты всё равно не могли сравниться с киноплёнкой по качеству изображения.

    Первая в мире лента с цифровыми данными была записана и считана магнитными головками Uniservo I для компьютера UNIVAC I в 1951 году. На той ленте шириной полдюйма (12,65 мм) данные записывались с плотностью 100 символов на дюйм.


    Магнитные головки Uniservo I

    Потом за дело взялась IBM, которая выпустила 7-дорожечные ленты такой же ширины в полдюйма.


    Модель IBM 726 сохраняла 2 мегабайта на катушке. Устройство сдавалось в аренду по $850 в месяц, источник

    Потом были разработаны 9-дорожечные ленты для системы IBM System/360. Девять дорожек позволяли записать в каждом положении ленты ровно один байт (8 информационных разрядов плюс 1 контрольный). Эти катушки на долгие 30 лет стали компьютерным стандартом, в том числе для советских компьютеров.


    Накопители IBM 2401 для компьютеров System/360


    Плотность записи постоянно росла: до 200, 556, 800 символов на дюйм, затем у 9-дорожечных лент она составляла 800, 1600 и 6250 байт на дюйм. К 70-м запись достигла такой плотности, что стало возможным уменьшить ширину ленты. Так появились первые компактные кассеты и картриджи.


    Стандарт QIC («картридж с лентой в четверть дюйма») представила компания 3M в 1972 году, Journey234

    Linear Tape-Open (LTO) — один из современных стандартов для картриджей, который отличается максимальной плотностью записи.

    Текущие ленты производятся с покрытием из феррита бария (BaFe). В каждом новом поколении LTO частицы становились всё мельче, компонуясь в более узкие дорожки данных. В декабре 2020 года Fujifilm и IBM анонсировали первую модель с покрытием из феррита стронция (SrFe). Размер частиц уменьшился на 60%.


    Слева: строение ленты. Справа: Фотографии частиц из феррита бария и феррита стронция в покрытии. Изображение: Fujifilm

    Плотность записи в лентах можно сравнить с аналогичным показателем HDD, потому что там используется схожий принцип хранения намагниченных бит в слое носителя на подложке.


    Плотность записи на HDD в последнее десятилетие увеличивается на 9% в год, а у плёнки на 34%. Слайд из презентации IBM

    Плотность записи на HDD замедлила рост в последнее десятилетие. Большие надежды возлагают только на термомагнитную запись (HAMR), где показатель превышает 2 Тбита/дюйм². До таких показателей LTO далеко.

    Но уже при существующей плотности картриджи значительно обгоняют HDD по общему объёму информации, ведь площадь ленты на катушке гораздо больше площади блинов в винчестере. Конструкция картриджа позволяет задействовать одновременно 32 считывающие головки, что даёт преимущество по скорости чтения и записи, по сравнению с HDD.

    Главное, что плотность записи на плёнку продолжает расти в геометрической прогрессии, примерно на 33% в год. То есть удвоение объёма накопителей происходит примерно раз в два-три года. Для сравнения, прогресс в производстве жёстких дисков сильно замедлился (если HAMR не оправдает надежд).

    Увеличение плотности записи и ёмкости картриджей LTO. Источник: IBM

    Выходит, что плёночные картриджи сейчас — более перспективная технология, чем жёсткие диски. Плёнка развивается, рынок растёт, разработчики не жалеют денег на научные исследования и строят планы на десятилетия вперёд.


    Надёжность


    У ленточных накопителей относительно высокий срок гарантированного сохранения данных. Производители современных картриджей типа LTO обычно гарантируют сохранность информации от 15 до 30 лет.

    Устройство картриджа в принципе проще, чем у SSD и HDD, где механизм для чтения и записи информации встроен внутрь накопителя, и этот механизм чрезвычайно сложный и подвержен поломкам. Например, распространённая причина выхода из строя SSD и HDD — сбой электроники в контроллере, а в HDD ещё повреждения головки. Плёночным картриджам в этом случае ничего не грозит. Вероятность ошибок при записи или чтении плёнки на 4-5 порядков ниже, чем у жёстких дисков.

    Ещё одно преимущество картриджей — безопасность, поскольку накопители физически изолированы от сети.

    Низкая стоимость


    Если сравнить стоимость хранения 1 мегабайта на разных накопителях, то после превышения определённого объёма данных магнитная лента — самый выгодный вариант. Например, за $500 можно купить десяток кассет LTO-8 по 12 ТБ каждая. Для сравнения, HDD того же объёма обойдутся примерно в $3000.

    Правда, сам привод LTO-8 стоит несколько тысяч долларов, так что на маленьких объёмах расходы не окупятся. В качестве малобюджетной альтернативы можно купить бэушный привод LTO-2 за $95 с кассетами 200 ГБ по 8 долларов, но это жутко устаревший лоутек.


    Внешний привод MagStor LTO-8 HH SAS (LTO-8) для настольного компьютера стоит $3300

    В отличие от домохозяйств, в корпоративных хранилищах выгода очевидна. Дополнительная экономия достигается за счёт сокращения капитальных затрат на строительство хранилища, сокращения административных расходов и оплаты электричества, поскольку для хранения кассет не требуется электропитание, как в случае с серверами. См. калькулятор стоимости владения (TCO) для корпоративного дата-центра.

    Диски DVD в таких системах даже не рассматриваются. Например, для хранения хотя бы 5 ТБ требуется сотня дисков Blu-ray со смехотворной скоростью записи.

    Скорость чтения и записи


    Перемотка магнитной ленты — это механический процесс, который никак невозможно произвести за миллисекунды. Представьте, что для поиска файла требуется отмотать 200 метров ленты… Вообще, в современных картриджах LTO длина ленты превышает 1 километр. Поэтому среднее время доступа к данным — десятки секунд, тогда как у жёстких дисков — от 5 до 10 миллисекунд. В реальности кроме перемотки кассеты нужно ещё найти нужную кассету в хранилище, что тоже нетривиальная задача (см. КДПВ).

    В последней модели LTO скорость прокрутки ленты во время чтения/записи составляет около 15 км/ч (4 м/с), а головки позиционируется с точностью 3,2 нанометра.

    Скорость последовательного чтения и записи на плёнку выше, чем у современных HDD. В последнем поколении LTO-9 чтение/запись происходит параллельно на 32 дорожки, а скорость достигает 400 мегабайт в секунду в несжатом виде или 1 ГБ/с в сжатом.


    Исходя из достоинств и недостатков плёнки понятны варианты её использования. Это надёжные накопители для дешёвого долговременного хранения с хорошей скоростью чтения/записи, но отсутствием мгновенного доступа. Таким образом, они лучше всего подходят для «холодного» хранения бэкапов.

    Бэкапы


    В 2011 году компания Google случайно удалила почту в 40 тысячах почтовых ящиках. Пострадали резервные копии на всех серверах. Данные удалось восстановить только с плёнки. Тогда и выяснилось, что Google тоже использует плёнку для резервного копирования, также как Microsoft и другие облачные провайдеры, не говоря уже об их клиентах.

    Необычный пример долговременного резервного хранилища — GitHub Arctic World Archive на Шпицбергене. Причём это холодное хранилище и в прямом, и в переносном смысле. Оно размещается на глубине 250 метров в вечной мерзлоте и рассчитано на тысячу лет хранения.

    Правда, там не магнитная лента, а фотоплёнка с галогенидами серебра в полиэфире производства норвежской компании Piql. У такой плёнки срок жизни минимум 500 лет.


    Один кадр на фотоплёнке из бэкапа репозиториев GitHub, источник

    Полный код 100 млн репозиториев в .tar занял 21 ТБ на 186 катушках. Вместе с архивом положили технические руководства по расшифровке QR и форматам, чтобы наши потомки сумели преобразовать QR-коды обратно в код и запустить его.

    Облачные сервисы


    Тарифы на холодное хранение данных предлагает Amazon и другие облачные провайдеры. Холодное хранилище гораздо дешевле, но извлечение данных дорогое. Например, в сервисе S3 Glacier Deep Archive хранение 1 терабайта стоит всего 1 доллар в месяц (доступ в течение 12-48 часов). Для сравнения, стандартное хранилище S3 в 23 раза дороже.

    Информация в мировой инфраструктуре растёт как снежный ком по мере подключения миллиардов новых устройств. Согласно недавнему исследованию IDC, общий объём накопителей в глобальной мировой инфраструктуре вырастет с 16 до 163 зеттабайт за период 2016−2025 гг.

    Сейчас число сверхкрупных дата-центров в мире достигло 597. Для них используется особый термин: Hyperscale Data Center (HSDC). В прошлом году было построено 52 подобных сооружения.

    На Amazon, Microsoft и Google приходится более половины всех крупных ЦОД.

    Наука


    Некоторые современные научные инструменты генерируют такой огромный объём данных, что их невозможно хранить иначе, кроме как на ленточных накопителях. Например, Большой адронный коллайдер генерирует 140 ТБ в сутки, а гигантский распределённый радиотелескоп SKA (Square Kilometre Array) с тысячами параболических антенн будет выдавать до 1 экзабайта в день. Это сравнимо с объёмом трафика во всём мировом интернете (5,3 экзабайта в сутки в 2020 году).


    Художественное представление массива антенн SKA. Изображение: SPDO/TDP/DRAO/Swinburne Astronomy Productions

    Для таких научных инструментов два важнейших параметра — высокая ёмкость носителей и высокая скорость записи, а время доступа уже не так принципиально. Поэтому здесь и используются ленточные накопители.

    По оценке IBM, сегодня в мире на магнитной плёнке хранится примерно 345 000 экзабайт данных. Получается, что плёнка в данный момент является основным накопителем человеческой цивилизации. И очень похоже, что в ближайшее время такое положение сохранится.



    На правах рекламы

    Закажите и сразу работайте! Создайте виртуальный сервер любой конфигурации в течение минуты, в том числе для хранения большого объёма данных до 4000 ГБ. Для хранения данных используем быстрое CEPH хранилище на NVMe дисках от Intel. Эпичненько 🙂

    Что такое держатели магнитов? | Sciencing

    Постоянный магнит — это кусок железа или подобного металла, имеющий собственное магнитное поле. В идеальных условиях он сохранит свою магнитную силу в течение многих лет. Частые падения, удары или высокие температуры ослабляют его. Кусок железа, называемый держателем, надевается на полюса магнита, помогая ему сохранять магнетизм в течение длительного периода хранения.

    Ферромагнетизм

    Все постоянные магниты проявляют то, что ученые называют ферромагнетизмом, когда магнитное поле создает в металле сильную силу притяжения.При правильных условиях ферромагнитный металлический предмет приобретает собственное поле и намагничивается. Другие виды металлов, такие как медь и алюминий, парамагнитны, обладают слабым притяжением к магнитам и никогда не имеют постоянного поля. Держатель магнита — это кусок ферромагнитного материала, который сам по себе не намагничен.

    Хранение магнитов

    Во всех ферромагнитных материалах микроскопические кусочки металла, называемые доменами, обладают крошечными магнитными полями. Если их магнитные северный и южный полюса совпадают, они взаимодействуют и образуют большое поле вокруг всего объекта.Удары и тепло нарушают ориентацию доменов, ослабляя поле. Длительные периоды времени также ослабляют магниты. Во время хранения хранитель усиливает магнитное поле, сохраняя его силу в течение более длительных периодов времени.

    Формы магнитов

    Постоянные магниты бывают разных форм: стержни, подковы, кольца и плоские полосы. Независимо от формы, каждый магнит имеет ровно один северный и один южный полюсы, магнитно расположенные на противоположных концах поля. Силовые линии магнитного поля выходят из магнита на северном полюсе, изгибаются и снова входят в него на южном полюсе и проходят через материал магнита к северному полюсу, образуя непрерывную петлю.Подковообразный магнит имеет северный и южный полюса рядом друг с другом, по одному полюсу на каждом конце в форме буквы «U». Это идеальный кандидат в хранителя, поскольку он лежит поперек обоих полюсов, образуя между ними магнитный мост.

    Магнитная цепь

    Магнитное поле лучше всего сохраняет свою силу, когда вся магнитная петля или цепь проходит через ферромагнитный металл во всех точках. Подковообразный магнит имеет воздушный зазор между двумя полюсами; хранитель закрывает этот пробел. Барный магнит, оставленный сам по себе, потеряет свою силу в течение нескольких месяцев.Хотя у стержневого магнита нет «держателя», если вы положите два стержня рядом, так чтобы северный полюс одного касался южного полюса другого, они образуют магнитную петлю в железе и сохраняют силу обоих магнитов.

    Инженерная школа Массачусетского технологического института | »Почему нельзя использовать магнетизм в качестве источника энергии?

    Почему нельзя использовать магнетизм в качестве источника энергии?

    Потому что магниты не содержат энергии, но они могут помочь контролировать ее…

    Сара Дженсен

    В 1841 году немецкий врач и физик Юлиус фон Майер изобрел то, что впоследствии стало известно как первый закон термодинамики: «Энергия не может быть ни создана, ни уничтожена», — писал он.Однако может быть преобразован из одного вида в другой — с помощью солнечных батарей, которые превращают солнечный свет в электричество, или путем преобразования молекул природного газа в тепло, которое готовит наш обед и обогревает наши дома.

    «Магнетизм — это сила, но у него нет собственной энергии», — говорит Дэвид Коэн-Тануги, вице-президент MIT Energy Club и научный сотрудник John S. Hennessy из отдела материаловедения и инженерии Массачусетского технологического института. Тем не менее, добавляет он, «магнетизм чрезвычайно полезен для преобразования энергии из одной формы в другую.Около 99% энергии, вырабатываемой ископаемым топливом, ядерной и гидроэлектрической энергией, а также ветром, поступает из систем, которые используют магнетизм в процессе преобразования ».

    Каждая технология производства энергии — за исключением фотоэлектрической — основана на вращающихся турбинах, которые приводят электроны в движение и проталкивают их через цепи и генераторы. «Когда эти заряженные частицы движутся мимо магнитов внутри турбин, они создают вокруг себя поле, которое влияет на другие заряженные частицы», — говорит Коэн-Тануги.«Это магнитная сила, которая преобразует энергию ветра, угля и ядерного топлива в электричество, которое отправляется в энергосистему».

    Большая часть этой сетки также управляется с помощью принципов магнетизма. «Трансформаторные станции, которые вы видите вдоль шоссе или в промышленных зонах, отвечают за преобразование электроэнергии высокого напряжения в полезные 110 вольт», — говорит Коэн-Тануги. Линии высокого напряжения подают энергию от электростанции к трансформаторным станциям, и, когда электроны движутся через большие катушки трансформатора, они создают магнитные поля, которые изменяют частоту электричества до напряжения, безопасного для питания наших тостеров, прикроватных ламп и фенов. .

    Генераторы и двигатели во всем, от гибридных автомобилей до жестких дисков компьютеров, используют магниты, и в настоящее время исследователи изучают потенциал редкоземельных магнитов, исключительно сильных постоянных магнитов, состоящих из сплавов редкоземельных элементов. Уже используемые в современных двигателях и генераторах и других приложениях в энергетическом секторе, они представляют следующее поколение роли магнетизма в производстве энергии.

    Спасибо 51-летнему Марку Тейлору из Шарлотты, Северная Каролина, за этот вопрос.

    Отправлено: 22 мая 2012 г.

    Усталые магниты | Новый ученый

    Магниты холодильника должны постоянно преодолевать силу тяжести, что говорит о том, что они расходуют энергию. Так почему же у них не кончается сок и они не отпадают через несколько лет?

    • Для того, чтобы магнит цеплялся за дверцу холодильника, совсем не требовалось затрат энергии, так же как для того, чтобы немагнитный объект, например, книга, поместился на полке, ничего не требуется.В основе книги лежит электростатическое отталкивание между атомами, которое не позволяет обычным твердым телам проваливаться друг через друга, но ключевые принципы в обоих случаях одни и те же. Во-первых, сила сама по себе не работает, просто удерживая объект в неподвижном состоянии в фиксированном месте. Во-вторых, сила возникает из-за свойств материала, которые в принципе могут сохраняться более или менее бесконечно.

    Существуют системы, которые расходуют энергию, чтобы противостоять гравитации, пока никуда не летят, например, вертолет, зависший на фиксированной высоте, но в этом случае вся энергия уходит в движение окружающего воздуха.В такой системе, как магнит на холодильник, ничего не движется и не меняется, энергии некуда деваться.

    Если заменить магнит холодильника электромагнитом с батарейным питанием, батарея со временем разрядится, но только из-за потери энергии на тепло из-за сопротивления проводов. Само магнитное поле потребует определенного количества энергии для создания, но после его создания оно может оставаться в постоянном состоянии, не требуя дополнительной энергии & двоеточие это случай сверхпроводящих электромагнитов, в которых циркулирующий ток не встречает сопротивления.

    Реклама

    В долгосрочной перспективе даже постоянный магнит может потерять свою намагниченность, но это является результатом случайного теплового движения, медленно переводящего магнитные диполи в менее упорядоченное состояние, где они больше не выстраиваются в линию, чтобы создавать значительную силу в одном направлении. . В этом случае магнит не теряет энергию, а получает ее из окружающей среды.

    Greg Egan, Перт, Западная Австралия

    • Работа выполняется только силой, когда сила действует на расстоянии. Другими словами, должно быть движение. Итак, пока магнит неподвижен, его магнитные силы не выполняют никакой работы, поэтому энергия не расходуется. Это ничем не отличается от чаши, стоящей на столе. Стол постоянно держит чашу против силы тяжести, но это не означает, что сила ножек стола или гравитационное поле Земли ослабевают.

    Если достаточно долго, «постоянный» магнит постепенно теряет свой магнетизм. Но это происходит из-за случайных тепловых колебаний, вызывающих случайную перестройку атомов в его твердой структуре, что приводит к смещению магнитных доменов. Так что со временем магнит упадет с холодильника (конечно, если вы подождете достаточно долго, стол в конечном итоге тоже развалится).

    У нас есть ложное впечатление, что создание постоянной силы требует непрерывного расхода энергии из-за того, как работают наши мышцы.Мы считаем, что толкаться о стену физически утомительно, даже если стена никуда не движется. Это потому, что в этом состоянии наши отдельные мышечные клетки изгибаются, и это использует накопленную химическую энергию и высвобождает молочную кислоту, заставляя наши мышцы уставать и болеть.

    Саймон Айвсон, Ньюкасл, Великобритания

    • Силы работают только тогда, когда они что-то двигают. Если я подниму магнит с пола и поставлю его на холодильник, сила в моей руке выполнит работу. Но магнит на холодильник также движется против силы тяжести, поэтому гравитация выполняет такую ​​же «отрицательную работу».Мы называем эту отрицательную работу энергией, полученной магнитом.

    Как только магнит снова станет неподвижным, никаких работ не будет. Это означает, что магнит, неподвижно сидящий на холодильнике, не расходует энергию, потому что его энергетическое состояние не меняется. Таким образом, магнит остается на месте неопределенно долго.

    У некоторых магнитов есть «хранитель» для поддержания интенсивности намагничивания. Это кусок легко намагничивающегося материала, соединяющий магнитные полюса магнита. Без держателя магнит со временем теряет намагниченность.

    Для удаления держателя необходимо приложить силу, чтобы отвести его от магнита, так что работа будет выполнена и произойдет размагничивание. Это намагничивание не восстанавливается при замене держателя, поэтому повторные действия с магнитом могут повредить его магнитные свойства.

    Хорошие магнитные материалы трудно намагнитить и размагнитить. Они обладают высокой «коэрцитивной силой»; то есть их трудно принудительно перевести в намагниченное состояние или выйти из него. Магниты на холодильник сделаны из таких материалов, и их магнитные полюса расположены близко друг к другу.Но может случиться так, что многократное снятие магнита с холодильника приведет к его размагничиванию. Стоит попробовать!

    Peter Horan, Канберра, ACT, Австралия

    Эта статья появилась в печати под заголовком «Усталые магниты»

    Ответы на вопросы о магнитах | First4magnets.com

    Для описания силы магнита используется несколько терминов, в том числе:

    Тяга — это сила, необходимая для отрыва магнита от стальной поверхности, обычно указывается в килограммах.

    Показание Гаусса (плотность потока) — Если датчик Холла Гауссметра или измерителя потока помещается на полюс магнита, можно снять показание, показывающее количество линий магнетизма на каждый см2 (1 Гаусс = 1 линия магнетизма в 1 см2), также известная как плотность потока. Это показание представляет собой значение «разомкнутой цепи», которое будет существенно ниже, чем значение Br, и будет напрямую связано с материалом и отношением длины к диаметру магнита. Длинные магниты с малым диаметром будут иметь гораздо более высокую магнитную индукцию в разомкнутой цепи, чем короткие магниты с относительно большим диаметром, даже если они изготовлены из того же сорта магнитного материала.Если бы у вас был стержневой магнит размером 5000 Гаусс на полюсах, и вы разрезали его пополам, вы бы не ожидали, что два магнита меньшей длины будут иметь одинаковое значение Гаусса в разомкнутой цепи.

    Тестирование графика гистерезиса — это тщательный тест, при котором магнит намагничивается и размагничивается в ситуации замкнутой цепи, и получаются значения для Br, Hc и (BH) max. Они относятся к максимальной величине магнетизма в магните замкнутой цепи, сопротивлению размагничиванию и общей энергии внутри магнита.

    Какие факторы могут снизить производительность магнита?

    Все магниты имеют номинальное значение тяги, измеряемое в килограммах, и это относится к тому, сколько силы, действующей перпендикулярно к магниту, требуется, чтобы вытащить магнит из стальной пластины или равной толщины при прямом контакте заподлицо.

    Рейтинг «тяги» получен при следующих идеальных условиях:

    — стальная пластина испытательного стенда достаточно толстая, чтобы поглотить весь магнетизм (обычно толщина 10 мм)

    — чистый и идеально ровный

    — тянущее усилие медленно и неуклонно увеличивается и абсолютно перпендикулярно поверхности магнита.

    В реальных условиях идеальные условия маловероятны, и следующие факторы уменьшат тяговое усилие:

    Толщина стали

    Если для магнита требуется, чтобы контактная сталь была толщиной 10 мм, чтобы поглотить весь магнетизм и обеспечить максимальное усилие, то прикрепление магнита к поверхности листовой стали толщиной 1 мм приведет к потере 90% магнетизма и фактическому притяжению только 10 % от его возможностей. Чтобы проверить, достаточно ли толстая контактная сталь, чтобы поглотить весь магнетизм данного магнита, просто закрепите магнит на месте, а затем предложите небольшую стальную пластину позади контактной стали, непосредственно за магнитом, и если она прилипнет, значит, она удерживается на месте паразитным магнетизмом, который прорывается из недостаточно толстой стали.Если он отпадает, тогда контактная сталь поглощает и проводит весь магнетизм, и увеличение толщины стали не приведет к увеличению «притяжения» магнита.

    Воздушный зазор

    Если контактная сталь ржавая, окрашенная или неровная, то образовавшийся зазор между магнитом и контактной сталью приведет к уменьшению «тяги» со стороны магнита. По мере того, как этот зазор увеличивается, тяговое усилие уменьшается по закону обратных квадратов.

    Материал

    Во всех испытаниях на растяжение в качестве контактной стали используется низкоуглеродистая сталь.Легированные стали и чугуны имеют пониженную способность проводить магнетизм, и сила притяжения магнита будет меньше. В случае чугуна тяговое усилие уменьшится на 40%, поскольку чугун гораздо менее проницаем, чем низкоуглеродистая сталь.

    Температура

    Воздействие на магнит температур, превышающих его максимальную рабочую температуру, приведет к потере производительности, которая не будет восстановлена ​​при охлаждении. Неоднократный нагрев выше максимальной рабочей температуры приведет к значительному снижению производительности.

    Относительная сила

    Сдвинуть магнит в пять раз легче, чем отвести его вертикально от поверхности, к которой он притягивается. Это полностью связано с коэффициентом трения, который обычно составляет 0,2 для стали по стальным поверхностям. Магниты с номинальным натяжением 10 кг будут поддерживать только 2 кг, если они используются на вертикальной стальной стене, и нагрузка заставляет магниты скользить по стене.

    Как долго прослужит неодимовый магнит?

    Неодимовые магниты — это постоянные магниты, и каждые 100 лет они теряют часть своих характеристик, если их поддерживать в оптимальных рабочих условиях.

    Есть два фактора, которые могут сократить срок службы магнита.

    Тепло

    Если температура магнита превышает максимальную рабочую температуру (например, 80 ° C для неодимовых магнитов марки N42), то магнит теряет магнетизм, который не восстанавливается при охлаждении. Самариево-кобальтовые магниты не так прочны, как неодимовые магниты, но они имеют гораздо более высокую рабочую температуру, до 350 градусов по Цельсию.

    Коррозия

    Если покрытие на магните повреждено и вода может попасть внутрь, магнит будет ржаветь, и это снова приведет к ухудшению магнитных характеристик.И самариево-кобальтовые, и ферритовые магниты устойчивы к коррозии, но не так прочны, как неодимовые магниты.

    Магнит | физика | Britannica

    Процесс намагничивания

    Величины, используемые в настоящее время для характеристики намагничивания, были определены и названы Уильямом Томсоном (лорд Кельвин) в 1850 году. Символ B обозначает величину плотности магнитного потока внутри намагниченного тела, а символ H обозначает величину намагничивания. сила или магнитное поле, производящее его.Эти два представлены уравнением B = μ H , в котором греческая буква мю, μ, символизирует проницаемость материала и является мерой интенсивности намагничивания, которое может быть создано в нем заданным магнитным полем. поле. Современные единицы системы международного стандарта (SI) для B — тесла (Т) или сетка на квадратный метр (Вб / м 2 ), а для H — это амперы на метр (А / м). Ранее эти единицы назывались, соответственно, гаусс и эрстед.Единицы μ — это генри на метр.

    Все ферромагнитные материалы демонстрируют явление гистерезиса, отставание в ответ на изменение сил, основанное на потерях энергии в результате внутреннего трения. Если B измеряется для различных значений H и результаты отображаются в графической форме, результатом является петля типа, показанного на сопроводительном рисунке, называемая петлей гистерезиса. Название описывает ситуацию, в которой путь, по которому следуют значения B, , в то время как H, увеличивается, отличается от пути, за которым следует H, , уменьшается.С помощью этой диаграммы можно определить характеристики, необходимые для описания характеристик материала, который будет использоваться в качестве магнита. B s — плотность потока насыщения и мера того, насколько сильно материал может быть намагничен. B r — остаточная магнитная индукция и остаточная постоянная намагниченность, остающаяся после удаления намагничивающего поля; это последнее, очевидно, показатель качества постоянного магнита.Обычно он измеряется в веберах на квадратный метр. Чтобы размагнитить образец из его остаточного состояния, необходимо приложить обратное намагничивающее поле, противодействующее намагничиванию в образце. Величина поля, необходимого для уменьшения намагниченности до нуля, составляет H c , коэрцитивная сила, измеряемая в амперах на метр. Чтобы постоянный магнит сохранял свою намагниченность без потерь в течение длительного периода времени, H c должно быть как можно большим.Комбинация большого B r и большого H c обычно встречается в материале с большой плотностью потока насыщения, который требует большого поля для его намагничивания. Таким образом, материалы с постоянными магнитами часто характеризуются максимальным значением продукта B и H , ( B H ) max , которого может достичь материал. Этот продукт ( B H ) max является мерой минимального объема материала постоянного магнита, необходимого для создания требуемой плотности магнитного потока в данном зазоре, и иногда его называют произведением энергии.

    Британская энциклопедия, Inc.

    В 1907 году было высказано предположение, что ферромагнитный материал состоит из большого количества небольших объемов, называемых доменами, каждый из которых намагничен до насыщения. В 1931 году существование таких доменов было впервые продемонстрировано прямым экспериментом. Ферромагнитное тело в целом кажется ненамагниченным, если направления намагниченности отдельных доменов распределены случайным образом. Каждый домен отделен от соседей доменной стенкой.В пристеночной области направление намагниченности меняется от направления намагничивания одного домена к его соседнему. Процесс намагничивания, начиная с идеального немагнитного состояния, состоит из трех этапов: (1) Низкое намагничивающее поле. Возникают обратимые движения доменных стенок, так что домены, ориентированные в общем направлении намагничивающего поля, растут за счет неблагоприятно ориентированных; при снятии намагничивающего поля стенки возвращаются в исходное положение, и остаточная намагниченность отсутствует.(2) Среднее намагничивающее поле. Происходят большие движения доменных стенок, многие из которых необратимы, и объем выгодно ориентированных доменов значительно увеличивается. При удалении поля все стенки не возвращаются в исходное положение и возникает остаточная намагниченность. (3) Высокое намагничивающее поле. Происходят большие перемещения доменных стенок, многие из которых полностью вымываются из образца. Направления намагничивания в оставшихся доменах постепенно меняются по мере увеличения поля, пока намагниченность не станет везде параллельной полю, и материал не намагнитится до насыщения.При удалении поля снова появляются доменные стенки, и намагниченности доменов могут поворачиваться в сторону от исходного направления поля. Остаточная намагниченность имеет максимальное значение.

    Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

    Значения B r , H c и ( B H ) max будут зависеть от легкости, с которой доменные стенки могут перемещаться через материал. и намагниченность домена может вращаться.Неровности или дефекты материала создают препятствия для движения доменной стенки. Таким образом, после того, как намагничивающее поле проехало стену мимо препятствия, стена не сможет вернуться в исходное положение, если не будет применено обратное поле, чтобы снова отогнать ее. Следовательно, эффект этих препятствий заключается в увеличении остаточной намагниченности. И наоборот, в чистом однородном материале, в котором мало дефектов, будет легко намагнитить материал до насыщения с помощью относительно слабых полей, и остаточная намагниченность будет небольшой.

    Размагничивание и магнитная анизотропия. Что касается вращения домена, необходимо учитывать два важных фактора: размагничивание и магнитная анизотропия (проявление различных магнитных свойств при измерении по осям в разных направлениях). Первый из них касается формы намагниченного образца. Любой магнит создает магнитное поле в окружающем его пространстве. Направление силовых линий этого поля, определяемое направлением силы, прикладываемой полем к (гипотетическому) единственному магнитному северному полюсу, противоположно направлению поля, использованного для его первоначального намагничивания.Таким образом, каждый магнит существует в самогенерируемом поле, направление которого стремится к размагничиванию образца. Это явление описывается размагничивающим фактором. Если магнитные силовые линии могут быть ограничены магнитом и не могут выйти в окружающую среду, эффект размагничивания будет отсутствовать. Таким образом, тороидальный (кольцеобразный) магнит, намагниченный по периметру так, что все силовые линии представляют собой замкнутые петли внутри материала, не будет пытаться размагнититься.Для стержневых магнитов размагничивание можно свести к минимуму, если держать их парами, уложенными параллельно северному и южному полюсам, прилегающими друг к другу, и с держателями из мягкого железа, расположенными поперек каждого конца.

    Уместность размагничивания для вращения доменов возникает из того факта, что размагничивающее поле можно рассматривать как накопитель магнитной энергии. Как и все природные системы, магнит при отсутствии ограничений будет пытаться поддерживать свою намагниченность в таком направлении, чтобы минимизировать запасенную энергию; я.е. сделать размагничивающее поле как можно меньше. Чтобы повернуть намагничивание от этого положения с минимальной энергией, необходимо проделать работу, чтобы обеспечить увеличение энергии, накопленной в увеличенном размагничивающем поле. Таким образом, если предпринята попытка повернуть намагниченность домена от его естественного положения с минимальной энергией, можно сказать, что вращение затруднено в том смысле, что приложенное поле должно совершать работу, чтобы способствовать вращению против размагничивания. силы. Это явление часто называют анизотропией формы, потому что оно возникает из-за геометрии домена, которая, в свою очередь, может определяться общей формой образца.

    Аналогичные соображения минимальной энергии связаны со вторым механизмом, препятствующим вращению доменов, а именно с магнитокристаллической анизотропией. Впервые в 1847 году было обнаружено, что в кристаллах магнитного материала, по-видимому, существуют предпочтительные направления намагничивания. Это явление связано с симметрией расположения атомов в кристалле. Например, в железе, которое имеет кубическую кристаллическую форму, легче намагнитить кристалл по направлениям ребер куба, чем в любом другом направлении.Таким образом, шесть направлений краев куба являются легкими направлениями намагничивания, а намагниченность кристалла называется анизотропной.

    Магнитная анизотропия также может быть вызвана деформацией материала. Намагничивание имеет тенденцию выравниваться в соответствии с направлением встроенной деформации или перпендикулярно ему. Некоторые магнитные сплавы также демонстрируют явление наведенной магнитной анизотропии. Если к материалу приложить внешнее магнитное поле во время его отжига при высокой температуре, обнаруживается, что легкое направление намагничивания индуцируется в направлении, совпадающем с направлением приложенного поля.

    Приведенное выше описание объясняет, почему из стали получается лучший постоянный магнит, чем из мягкого железа. Углерод в стали вызывает выделение крошечных кристаллитов карбида железа в железе, которые образуют так называемую вторую фазу. Фазовые границы между частицами осадка и железом-хозяином создают препятствия для движения доменной стенки, и, таким образом, коэрцитивная сила и остаточная намагниченность повышаются по сравнению с чистым железом.

    Лучшим постоянным магнитом, однако, был бы тот, в котором все доменные стенки были бы постоянно заблокированы, а намагниченности всех доменов были бы выровнены параллельно друг другу.Эта ситуация может быть визуализирована как результат сборки магнита из большого количества частиц, имеющих высокое значение намагниченности насыщения, каждая из которых представляет собой отдельный домен, каждый из которых имеет одноосную анизотропию в желаемом направлении и каждая выровнена со своей намагниченностью. параллельно всем остальным.

    Зачем и как заряжать магниты — журнал Gas Engine

    Джон Рекс | 1 нояб.1986 г.

    1/6

    Сверхмощное портативное зарядное устройство от магнето на 12 В, изготовленное автором (или используемое на местных моторных выставках).

    2/6

    Джон Рекс заряжает магнето на выставке двигателей Abenaque в августе 1986 года в Вестминстере, штат Вермонт. Обратите внимание на белые кабели, соединяющие автомобильный аккумулятор автора.

    3/6

    На рисунке 1 примеры магнето с использованием подковообразных магнитов (слева) и стержневых магнитов (справа).

    4/6

    Двигатель типа Sandwich мощностью 3 л.с., автор — Clark’s Trading Post, Нью-Гэмпшир.

    5/6

    Жена автора Мирна помогает вывести из Канады «новую» международную вертикаль.

    6/6

    Джон Рекс обсуждает магнето с парой энтузиастов двигателей на выставке двигателей в Пепперелле, штат Массачусетс, 1985.

    ❮ ❯

    «Как часто магнето нужно заряжать?» — вопрос, который часто задают любители старинных двигателей. Ответ связан с постоянством магнита на магнето. Магниты для нас загадочны, потому что магнитное поле не может быть обнаружено ни одним из пяти органов чувств, но оно существует и обладает множеством сил.Он может притягивать металлические предметы, преобразовывать механическую энергию в электрическую и наоборот, и даже изменять обычные характеристики материалов.

    Это распространенное заблуждение, что постоянный магнит расходует внутреннюю энергию для создания электричества от магнето или генератора. Это заблуждение приводит к убеждению, что после многократного использования весь магнетизм будет израсходован, и, следовательно, магнит необходимо перезарядить. Энергия для создания искры исходит не от магнита, а от механической энергии, необходимой для приведения в действие магнето.Магнит просто преобразует эту механическую энергию в электрическую.

    Уверенность в постоянстве постоянных магнитов подтверждается свидетельствами множества применений, в которых они находились на протяжении многих лет. Например, в компасах есть магниты, но они никогда не изнашиваются и не нуждаются в подзарядке. Постоянная точность некоторых из самых требовательных научных электрических измерительных приборов, таких как знакомый спидометр, также зависит от постоянного магнита.

    В большинстве магнето для двигателей типа «наезд и промах» использовались магниты, сделанные из закаленной стали, легированной хромом, кобальтом или вольфрамом. Магниты из этого материала изготавливали из проката путем формовки или вырезания в форме подковы или длинного стержня. Сразу после закалки материал был довольно нестабильным в металлургическом отношении, и при намагничивании в течение этого переходного периода могло произойти значительное изменение магнетизма. К счастью, большинство производителей допускают надлежащее старение после закалки и перед намагничиванием.Вероятно, за десятилетия произойдет некоторое снижение магнетизма; однако она минимальна и, вероятно, приведет к убыткам не более одной трети. Такая потеря вряд ли помешает надлежащему функционированию хорошо спроектированного магнето.

    Владельцы старинных двигателей иногда сообщают, что их магнето таинственным образом утратило свой магнетизм. В большинстве случаев факт потери магнетизма не подлежит сомнению; однако «таинственный» аспект можно оспорить. В этом нет ничего загадочного.Если кусок материала может быть намагничен, он также может быть размагничен. Есть определенные и логичные причины, по которым магниты теряют свой магнетизм. Наиболее частая причина этих потерь заключается в том, что на магниты действуют размагничивающих сил.

    Расследование того, как это происходит, обычно выявляет по крайней мере одно из следующего:

    1) Возьмем, к примеру, энтузиаста двигателей, который хочет получить от своего магнето максимальную производительность. Он снимает магниты, отвозит их в местный сервисный центр магнето для подзарядки, затем кладет обратно на магнит.Теперь он получает более слабую искру, чем раньше. Почему? Поскольку удаление магнитов подвергает их размагничивающим силам, перезарядка восстановила магнетизм, но они снова потеряли часть своего магнетизма при снятии с зарядного устройства. Как правильно их подзарядить? Заряжайте их на магнето в сборе. Удаление магнитов из магнето приводит к потере ими части своего магнетизма.

    Магниты можно снимать, не ослабляя их, предварительно установив «стопор» поперек полюсов.Держатель должен быть из материала, который хорошо проводит магнетизм, например из мягкого железа. Держатель закорачивает магнит и предотвращает потерю заряда при удалении. Одна из трудностей заключается в том, что хранитель часто должен иметь сложную форму, чтобы магниты можно было снимать, пока хранитель находится напротив них. Станции по ремонту магнето обычно не беспокоятся о хранителях, потому что они перезаряжают магниты после того, как вся работа с магнето завершена (я обычно полностью размагничиваю магниты при работе с магнето, чтобы они не собирали железные опилки, намагничивали инструменты и т. Д.)

    2) Не складывайте несколько магнето в кучу или стопку. Если магниты расположены близко друг к другу, они могут частично размагнитить друг друга. Держите магнето на расстоянии не менее 3 дюймов друг от друга.

    3) Не подключайте аккумулятор к клеммам низковольтного магнето. Ток может размагнитить магниты и сжечь катушки. Если вы хотите запустить двигатель с магнитом на батарее и катушке, убедитесь, что магнитный провод отключен, чтобы ток батареи не размагничивал магниты.

    4) Не снимайте якорь или ротор с магнето, потому что магниты могут ослабнуть. Ротор можно безопасно снять, предварительно установив «стопор» на концах полюсов магнита. Оставьте держатель на месте до замены ротора. Магазин Wico EK является исключением из этого правила, и арматуру можно безопасно снять и заменить без использования держателя.

    5) Магниты, подвергшиеся воздействию огня или чрезмерного нагрева, часто теряют термообработку и, следовательно, свои магнитные характеристики.Такие магниты могут никогда не восстановить свой магнетизм даже после перезарядки, потому что характеристики металла были изменены.

    6) Не пытайтесь перезарядить магниты методами, которые производят недостаточную энергию для их полной перезарядки. Обертывание нескольких витков проволоки вокруг магнитов и «мигание» проволоки автомобильным аккумулятором или устройством для дуговой сварки часто подвергает магниты размагничивающим силам и может их ослабить, а не улучшить. Если требуется подзарядка, лучше всего использовать магнитное зарядное устройство, специально разработанное для этой цели.

    Ходят слухи, что удары и вибрация могут размагнитить магниты, однако мне никогда не удавалось наблюдать этот эффект, даже на материалах магнитов с ранней закалкой. Я видел магнето, которое упало, и удар от удара расколол магниты, но он все еще функционировал, при условии, что магниты остались нетронутыми. В некоторых случаях после поломки магниты не удерживаются на месте. В подобных случаях магниты можно снова сварить дуговой сваркой и при этом все равно работать нормально. Используйте дуговый электрод из низкоуглеродистой стали с хорошим проплавлением, например E6011, и сделайте небольшие прихваточные швы на каждом конце трещины.Не выполняйте сварку по всей трещине, так как слишком большое количество тепла приведет к отжигу чрезмерного количества материала и снижению эффективности магнита. Требуется подзарядка после сварки. При сварке горелкой выделяется слишком много тепла, и ее не следует использовать.

    Двигатели, изготовленные после Второй мировой войны, содержали магниты, которые обычно делались из Alnico (алюминий-никель-кобальт) и были намного более стабильными, чем магниты из закаленной стали. Иногда для адекватной зарядки Alnico необходимо использовать специальные методы зарядки; однако он также намного более устойчив к эффектам размагничивания и почти не требует подзарядки.Эти современные магниты обычно короткие и маленькие, находятся внутри магнето и не видны снаружи. Alnico не катится из прутка, а отливается и имеет шероховатую поверхность, за исключением концов полюсов, которые обычно подвергаются прецизионной шлифовке.

    Ответ на вопрос «Как часто магниты нуждаются в подзарядке?» Зависит от многих факторов. Если двигатель не работает и все электрические и механические элементы были проверены и устранены как возможные источники неисправностей, то магниты, вероятно, подверглись размагничивающим силам, как упоминалось выше, и рекомендуется подзарядка.Я бы перезарядил закаленные магниты на общих принципах, если бы магнитное зарядное устройство было легко доступно. Если вы собираетесь зарядить магниты, убедитесь, что все механические и электрические работы, покраска и т. Д. Завершены перед зарядкой, чтобы часть заряда не потерялась при разборке. Если магнитное зарядное устройство недоступно, а магнето работает, я бы использовал правило, которое применяется ко всему и гласит: «Если оно работает, не чините это!»

    Об авторе

    Остановитесь на любой крупной выставке двигателей в Нью-Гэмпшире или Массачусетсе, и велики шансы, что вы найдете там Джона Рекса, предлагающего зарядку от магнето, советы по работе с магнето и ограниченное обслуживание магнето — все это бесплатно.Интерес Джона к магнето и старым двигателям зародился около 5 лет назад, в 1981 году, после того, как он нашел старую «Z» из Фэрбенкса Морзе на территории своего друга на озере Шамплейн. Двигатель, приобретенный примерно в 1928 году, использовался для подачи электроэнергии для перекачивания озерной воды. Она никогда не продала бы Джону двигатель, но это вызвало у него интерес, и теперь в его коллекции около 15 старых двигателей и десятки магнето.

    «На выставках двигателей я заметил одну вещь: казалось, никто не разбирается в магнето, используемом в старинных двигателях, и если возникали проблемы с магнитом, люди не знали, что делать.Инженер-электрик по образованию, Джон решил помогать людям с проблемами магнитного поля. В прошлом году (1985) он спроектировал и построил сверхмощное портативное магнито-зарядное устройство (оно весит более 150 фунтов) и начал предлагать бесплатную зарядку на местных выставках двигателей, где эта услуга имела мгновенный успех.

    «Я заряжал магнето с раннего утра до наступления темноты на шоу в Оранжевом, штат Массачусетс, в этом году. В воскресенье мне, наконец, пришлось сказать «черт возьми» и взять отпуск на час, чтобы просто посмотреть шоу ».

    Джон иногда выполняет магнитную работу дома, но, поскольку это хобби, а не профессия, он ограничивает свою работу выставками.Старые журналы и журналы, большая часть которых была подарена его коллекции, служат базой для знаний и источником деталей. Он поощряет людей делать свою собственную магическую работу и предлагает советы, как лучше всего этого добиться.

    Джон изучает магнето Webster Hi Tension и хотел бы переписываться со всеми, у кого есть информация об этом или их истории. Он написал эту статью, чтобы ответить на некоторые из часто задаваемых вопросов о зарядке от магнето.

    СТАТЬИ ПО ТЕМЕ

    Обратите внимание на этот 25-сильный двигатель на попутном газе, замеченный в 2020 году Ассоциацией паровых и газовых двигателей Северо-Западного Миссури.

    Узнайте об истории создания уникальных двигателей Abenaque с водяным охлаждением.

    Оцените этот уникальный двигатель Ajax / Either около 1905 года с откидным верхом и узнайте о его увлекательной истории.

    K&J Magnetics — Глоссарий

    Глоссарий магнитной терминологии

    Air Gap — «Внешнее» расстояние от одного полюса магнита до другого через немагнитный материал (обычно воздух).

    Анизотропный — Анизотропный материал имеет разные свойства в разных направлениях.Например, древесина с волокнами в одном направлении прочнее, чем в другом. Как и дерево, неодимовые магниты также анизотропны. Еще до намагничивания неодимовый магнит имеет «предпочтительное» направление намагничивания. См. Нашу статью Все о направлении намагничивания для получения дополнительной информации.

    Неодимовые магниты изготавливаются с предпочтительным направлением намагничивания, которое нельзя изменить. Эти материалы либо производятся под воздействием сильных магнитных полей, либо прессуются определенным образом и могут намагничиваться только через предпочтительную ось.Магниты из спеченного неодима (железо-бор) и самарий-кобальта анизотропны.

    Кривая B / H — Результат нанесения значения приложенного магнитного поля (H) в зависимости от достигнутой результирующей плотности потока (B). Эта кривая описывает свойства любого магнитного материала. Графическое объяснение можно найти здесь. BH max (Максимальное произведение энергии) — Максимальное произведение энергии в точке кривой B / H, имеющей наибольшую прочность, выраженное в MGOe (MegaGaussOersteds).При описании марки неодимового магнита это число обычно называют числом «N», как в магнитах класса N52.

    На рисунке справа это область внутри рамки под кривой.

    Br max (остаточная индукция) — Также называется «остаточная индукция». Плотность потока «. Магнитная индукция, остающаяся в насыщенном магнитном материале после намагничивающее поле было удалено. Это точка, в которой петля гистерезиса пересекает ось B при нулевой силе намагничивания, и представляет собой максимальный выходной поток от данного материала магнита.По определению, эта точка возникает при нулевом воздушном зазоре, и поэтому ее нельзя увидеть при практическом использовании магнитных материалов.

    C.G.S. — Аббревиатура системы измерения «Сантиметр, грамм, секунда».

    Коэрцитивная сила (Hc) — Сила размагничивания, измеряемая в Эрстедах, необходимая для уменьшения наблюдаемой индукции B до нуля после того, как магнит был предварительно доведен до насыщения. Кривая размагничивания — Второй квадрант петли гистерезиса, обычно описывающий поведение магнитных характеристик при фактическом использовании.Также известна как кривая B-H. Найдите эти кривые для некоторых из наших самых популярных марок магнитов на нашей странице Кривые BH.

    Сила размагничивания — Сила намагничивания, обычно в направлении, противоположном силе, используемой для намагничивания в первую очередь. Удар, вибрация и температура также могут быть размагничивающими силами.

    Размеры — Физический размер магнита, включая покрытие или покрытие. Размерный допуск — Допуск, указанный как допустимый диапазон, в номинальных размерах готового магнита.Цель допуска — указать допустимую свободу действий при производстве. (Магнитный) Дипольный момент (м) — величина, которая описывает крутящий момент, который данный магнит испытывает во внешнем магнитном поле.

    Некоторые люди (например, физики) используют модель магнитного диполя для имитации или математического моделирования магнита или группы магнитов. С математической точки зрения это проще, чем рассматривать сложность странных форм магнита. Теоретически это не идеально. Его использование не всегда соответствует измеренным значениям напряженности поля вблизи неодимового магнита.Он отлично подходит для сферы, но не подходит для других форм, таких как диски или блоки. Это отличное приближение, когда вы измеряете далеко от магнита, но не очень хорошо крупным планом, особенно возле краев магнита.

    Рассчитайте дипольный момент по формуле m = дипольный момент в A m 2 = Br x V / μ o , где:

    • Br — Br max, остаточная плотность потока, выраженная в Тесле.
    • V — объем магнита, выраженный в кубических метрах.
    • μ o — проницаемость вакуума, или 4 π x 10 -7 N / A 2 .
    Электромагнит — Магнит, состоящий из соленоида с железным сердечником, который имеет магнитное поле только во время протекания тока через соленоид. Узнайте больше в нашей статье «Электромагниты».

    Ферромагнитный материал — Материал, который является либо источником магнитного потока, либо проводником магнитного потока.Большинство ферромагнитных материалов содержат железо, никель или кобальт.

    Gauss — Единица магнитной индукции, Б. Линии магнитного потока на квадратный сантиметр в системе C.G.S. система измерения. Эквивалентен линиям на квадратный дюйм в английской системе и веберам на квадратный метр или тесла в системе S.I. 10000 гаусс равняется 1 тесла.

    Gauss meter — Прибор, используемый для измерения мгновенного значения магнитной индукции B, обычно измеряемой в гауссах (C.Г.С.). Также называется магнитометром постоянного тока.

    Gilbert — Единица магнитодвижущей силы F в системе C.G.S. система.

    Петля гистерезиса — График зависимости силы намагничивания от результирующей намагниченности (также называемой кривой B / H) материала, когда он последовательно намагничивается до насыщения, размагничивается, намагничивается в противоположном направлении и, наконец, перемагничивается. При продолжении повторного использования этот график будет замкнутым контуром, который полностью описывает характеристики магнитного материала.Размер и форма этой «петли» важны как для твердых, так и для мягких материалов.

    В случае мягких материалов, которые обычно используются в цепях переменного тока, область внутри этой «петли» должна быть как можно более тонкой (это мера потерь энергии). Но с твердыми материалами, чем «толще» петля, тем сильнее будет магнит.

    Первый квадрант петли (то есть + X и + Y) называется кривой намагничивания. Это интересно, потому что показывает, какая сила намагничивания должна быть приложена для насыщения магнита.Второй квадрант (-X и + Y) называется кривой размагничивания.

    Здесь можно найти графическое объяснение.

    Индукция, (B) — Магнитный поток на единицу площади сечения, перпендикулярного направлению потока. Измеряется в гауссах, в системе C.G.S. система единиц.

    Внутренняя коэрцитивная сила (H ci ) — Указывает на сопротивление материала размагничиванию. Она равна размагничивающей силе, которая уменьшает внутреннюю индукцию Bi в материале до нуля после намагничивания до насыщения; измеряется в эрстедах.

    Необратимые потери — Частичное размагничивание магнита, вызванное воздействием высоких или низких температур, внешних полей, ударов, вибрации или других факторов. Эти потери восстанавливается только перемагничиванием. Магниты можно стабилизировать от необратимых потерь путем частичного размагничивания, вызванного температурными циклами или внешними магнитными полями.

    Изотропный материал — Материал, который может быть намагничен вдоль любой оси или направления (магнитно неориентированный материал).Противоположность анизотропному магниту.

    Keeper — Кусок мягкого железа, временно добавленный между полюсами магнитной цепи для защиты от размагничивающих воздействий. Также называется шунтом. Для неодима и других современных магнитов держатели обычно не нужны. Они чаще используются со старыми магнитами-подковами Alnico.

    Килогаусс — Один килогаусс = 1000 Гаусс = Максвелла на квадратный сантиметр.

    Магнит — Магнит — это предмет, сделанный из определенных материалов, которые создают магнитное поле.У каждого магнита есть как минимум один северный полюс и один южный полюс. По соглашению мы говорим, что силовые линии магнитного поля покидают северный конец магнита и входят в южный конец магнита. Это пример магнитного диполя («ди» означает два, то есть два полюса).

    Если взять стержневой магнит и разбить его на две части, у каждой части снова будет северный полюс и южный полюс. Если вы возьмете одну из этих частей и разделите ее на две, каждая из меньших частей будет иметь Северный полюс и Южный полюс. Независимо от того, насколько маленькими становятся части магнита, у каждой части будет северный и южный полюсы.Не было показано, что возможно получить единственный северный полюс или единственный южный полюс, который является монополем («моно» означает один или единственный, таким образом, один полюс).

    Магнитная цепь — Состоит из всех элементов, включая воздушные зазоры и немагнитные материалы, по которым проходит магнитный поток от магнита, начиная от северного полюса магнита к южному полюсу.

    Магнитное поле (B) — Если указано на нашем сайте, поверхностное поле или магнитное поле относится к напряженности в гауссах.Для аксиально намагниченных дисков и цилиндров он указан на поверхности магнита вдоль центральной оси намагничивания. Для блоков он указывается на поверхности магнита также вдоль центральной оси намагничивания. Для колец вы можете увидеть два значения. B y, center определяет вертикальную составляющую магнитного поля в воздухе в центре кольца. B y, кольцо определяет вертикальную составляющую магнитного поля на поверхности магнита, посередине между внутренним и внешним диаметрами.Некоторые изображения магнитных полей можно найти здесь.

    Сила магнитного поля (H) — Сила намагничивания или размагничивания — это мера векторной магнитной величины, которая определяет способность электрического тока или магнитного тела индуцировать магнитное поле в данной точке; измеряется в Эрстедах.

    Магнитный поток — Это надуманная, но измеримая концепция, которая была разработана в попытке описать «поток» магнитного поля.Когда магнитная индукция B равномерно распределена и перпендикулярна области A, поток Φ = BA.

    Плотность магнитного потока — линий потока на единицу площади, обычно измеряется в Гаусс (C.G.S.). Одна линия потока на квадратный сантиметр — это одна линия Максвелла.

    Магнитная индукция (B) — Магнитное поле, создаваемое силой поля H в заданной точке. Это векторная сумма напряженности магнитного поля и результирующей собственной индукции в каждой точке вещества.Магнитная индукция — это поток на единицу площади, перпендикулярный направлению магнитного пути.

    Magnetic Force Line — Воображаемая линия магнитного поля, которая в каждой точке имеет направление магнитного потока в этой точке.

    Магнитный полюс — Область, где сосредоточены силовые линии.

    Магнитодвижущая сила (F или ммс) — Разность магнитных потенциалов между любыми двумя точками. Аналогично напряжению в электрических цепях.То, что создает магнитное поле. Обычно вырабатывается током, протекающим через катушку с проволокой. Измеряется в Gilberts (C.G.S.) или Ampere Turnns (S.I.).

    Класс материала — Неодимовые магниты (NdFeB) классифицируются по магнитному материалу, из которого они изготовлены. Вообще говоря, чем выше марка материала, тем сильнее магнит. Мы обнаружили, что тяговое усилие магнита напрямую связано с числом «N». В настоящее время марки неодимовых магнитов варьируются от N35 до N52.Теоретический предел для неодимовых магнитов — класс N64, хотя в настоящее время невозможно производить магниты такой мощности. Класс большинства наших стандартных магнитов — N42, потому что мы считаем, что N42 обеспечивает оптимальный баланс между силой и стоимостью. У нас также есть широкий ассортимент типоразмеров класса N52 для клиентов, которым нужны самые сильные из имеющихся постоянных магнитов.

    Максимальное произведение энергии (BH max ) — Напряженность магнитного поля в точке максимального произведения энергии магнитного материала.Напряженность поля полностью насыщенного магнитного материала, измеренная в Mega Gauss Oersteds, MGOe.

    Максимальная рабочая температура (T max ) — Также известная как максимальная рабочая температура, это температура, при которой магнит может подвергаться непрерывному воздействию без значительной нестабильности на большие расстояния или структурных изменений.

    Максвелл — Единица магнитного потока в C.G.S. электромагнитная система. Один максвелл — это одна линия магнитного потока.

    Кривая намагничивания — Первый квадрант петли гистерезиса (B / H) Кривая для магнитного материала.

    Сила намагничивания (H) — Магнитодвижущая сила на единицу длины магнита, измеряется в Эрстедах (C.G.S.) или ампер-витках на метр (S.I). Максвелл — C.G.S. единица измерения полного магнитного потока в силовых линиях на квадратный сантиметр.

    MGOe — Мега (миллионов) Гаусс Эрстед. Единица измерения обычно используется для обозначения максимального энергетического продукта для данного материала. См. Продукт с максимальной энергией.

    Северный полюс — Северный полюс магнита — это тот, который притягивается к северному магнитному полюсу Земли.Этот северный полюс обозначается буквой N. Согласно принятому соглашению, линии потока проходят от северного полюса к южному.

    Эрстед (Oe) — C.G.S. единица силы намагничивания. Эквивалент в английской системе — ампер-виток на дюйм (1 эрстед равен 79,58 А / м). Единицей измерения S.I. является ампер-виток на метр.

    Ориентация — Используется для описания направления намагничивания материала. Направление ориентации — направление, в котором следует намагничивать анизотропный магнит для достижения оптимальных магнитных свойств.

    Парамагнитные материалы — Материалы, которые не притягиваются к магнитным полям (дерево, пластик, алюминий и т. Д.). Материал, имеющий проницаемость немного больше 1.

    Постоянный магнит — Магнит, который сохраняет свой магнетизм после удаления из магнитного поля. Постоянный магнит всегда включен. Неодимовые магниты — это постоянные магниты.

    Проницаемость (P) — Мера относительной легкости, с которой поток проходит через данный материал или пространство.Он рассчитывается путем деления магнитного потока на магнитодвижущую силу. Проницаемость — это величина, обратная сопротивлению.

    Коэффициент проницаемости (P c ) — Также называемая линией нагрузки, B / H или «рабочий наклон» магнита, это линия на кривой размагничивания, где действует данный магнит. Значение зависит как от формы магнита, так и от окружающей среды (некоторые скажут, как он используется в цепи). На практике это число, которое определяет, насколько сложно силовым линиям проходить от северного полюса к южному полюсу магнита.У высокого цилиндрического магнита будет высокий Pc, а у короткого тонкого диска будет низкий Pc.

    Наш онлайн-калькулятор тягового усилия может рассчитать Pc для обычных форм. Это предполагает наличие единственного магнита в свободном пространстве. Другие близлежащие магниты или ферромагнитные материалы могут изменить ситуацию.

    Проницаемость (μ) — Отношение магнитной индукции материала к производящей его силе намагничивания (B / H). Это мера того, насколько материал намагничивается в присутствии магнитного поля.

    Магнитная проницаемость вакуума (µ o ) составляет 4π × 10 -7 N / A 2 .

    Полюс — Область, где сосредоточены линии магнитного потока.

    Покрытие / покрытие — Большинство неодимовых магнитов имеют гальваническое покрытие или покрытие по порядку. для защиты материала магнита от коррозии. Неодимовые магниты в основном состоит из неодима, железа и бора. Железо в магните будет ржавчина, если она не защищена от окружающей среды каким-либо покрытием или покрытие.Большинство неодимовых магнитов, которые мы храним, имеют тройное покрытие. никель-медно-никелевый, но некоторые покрыты золотом, серебром или черным никелем, в то время как другие покрыты эпоксидной смолой, пластиком или резиной.

    Полярность — Характеристика определенного полюса в определенном месте постоянного магнита. Отличает Северный полюс от Южного.

    Pull Force — Сила, необходимая для того, чтобы вытащить магнит из плоской стальной пластины с помощью силы, перпендикулярной поверхности.Предел удерживающей способности магнита. Указанное тяговое усилие является фактическими данными, полученными в результате испытаний с использованием нашего современного стенда для испытания силы. Полная таблица тягового усилия для всех наших стандартных магнитов доступна здесь: Таблица тягового усилия.

    Мы тестируем два разных значения тягового усилия, используя две разные установки. Подробнее об этих двух силах тяги читайте здесь.

    Редкоземельный элемент — Обычно используется для описания высокоэнергетического магнитного материала, такого как NdFeB (неодим-железо-бор) и SmCo (самарий-кобальт).

    Относительная проницаемость — Отношение проницаемости материала к проницаемости вакуума. В C.G.S. В системе проницаемость по определению равна 1 в вакууме. Проницаемость воздуха также для всех практических целей равна 1 в C.G.S. система.

    Сопротивление (R) — Мера относительного сопротивления материала прохождению флюса. Он рассчитывается путем деления магнитодвижущей силы на магнитный поток. Нежелание — это величина, обратная проницаемости.

    Remanence, (B d ) — Магнитная индукция, которая остается в магнитной цепи после снятия приложенной силы намагничивания.

    Остаточная плотность флюса (Br макс. ) — См. Br макс. . Остаточная индукция (Br макс. ) — См. Br макс. .

    Обратный путь — Проводящие элементы в магнитной цепи, которые обеспечивают путь с низким сопротивлением для магнитного потока.

    Reversible Temperature Coefficient — Мера обратимых изменений потока, вызванных колебаниями температуры.

    Насыщение — Состояние, при котором увеличение силы намагничивания не приводит к дальнейшему увеличению магнитной индукции в магнитном материале.

    Shunt — Кусок из мягкого железа, временно добавленный между полюсами магнитной цепи для защиты от размагничивающих воздействий. Также называется хранителем.Не требуется для неодима и других современных магнитов.

    S.I. — Сокращенное обозначение Système International. Относится к Международной стандартной системе единиц. Он также известен как система MKS.

    Южный полюс — Южный полюс магнита — это тот, который притягивается к южному полюсу Земли. Этот устремленный на юг полюс обозначается буквой S. Согласно принятому соглашению, линии потока проходят от северного полюса к южному.

    Стабилизация — Процесс воздействия на магнит или магнитный узел повышенных температур или внешних магнитных полей с целью размагничивания до заданного уровня. После этого магнит больше не будет деградировать в будущем при воздействии такого уровня размагничивающего воздействия.

    Температурный коэффициент — Коэффициент, который используется для расчета уменьшения магнитного потока, соответствующего увеличению рабочей температуры.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.