Магнитный монополь... почти
HTML-код
- Опубликовано: 7 фев 2025
- Изучаем магнитное поле цилиндрического магнита с ферромагнитной оправкой.
Ключевые слова: магнитопровод, силовые линии, Vizimag.
Благодарим вас за интерес к нашей работе! Получить доступ к дополнительным материалам можно в нашем телеграм-канале: t.me/getaclass...
Если вам нравится то, что мы делаем - будем очень признательны вашей поддержке, мы собрали по одной ссылке все доступные и удобные инструменты отправки разовых донатов и оформления подписок: sponsorship.ge...
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
![I.N "HALLUCINATION" | [Stray Kids : SKZ-PLAYER]](http://i.ytimg.com/vi/n5B5q1Hwt_U/mqdefault.jpg)
Монополь в виде составленной из обычных магнитов сферы работать не будет. Магнитное поле постоянного магнита математически эквивалентно магнитному полю, созданному замкнутыми токами по его боковой поверхности. Это хорошо видно на 1:44, там силовые линии охватывают именно боковую поверхность магнита-таблетки. Если мы складываем одинаково намагниченные магниты, чтобы образовать сферу, токи по соприкасающимся боковым поверхностям оказываются противонаправленными и скомпенсируют друг друга. В полной сфере у магнитов не остается свободной боковой поверхности, все токи будут скомпенсированы, и итоговое магнитное поле будет нулевым.
Про какие "токи" Вы говорите?
Отправил картинку из видео нейросети, нейросеть отвечает: Внешняя поверхность шара, сложенного из таких сегментов, будет практически нейтральной в отношении притяжения или отталкивания ферромагнетиков. Магнитные поля отдельных сегментов будут в значительной степени компенсировать друг друга на внешней поверхности сферы. Хотя небольшой остаточный магнетизм может присутствовать, он будет очень слабым. Т.е. мяч вы соберете, но это будут уже не магниты. Просто железка по своим свойствам, а не монополь.
@@user-jdhskdh7dhss Нужно собирать магниты пирамидки не впритык друг к другу, а оставлять между магнитами вставки (прожилки) из другого материала - т.е. оставлять необходимый и достаточный зазор по которому магнитное поле каждого магнита будет проходить к своему противоположному полюсу. Тогда поле будет гаситься соседними магнитами не полностью. И по поверхности такого шара будет магнитное поле только одного знака. 🫡
Так и думал, что монополь будет изобретён в гараже, а не лаборатории.
Не будет, ни там, ни там. Хотя пробовать изобрести что-то в гараже - это полезно. Вон Джобс с Возняком персональный компьютер в гараже собрали. Однако не стоит расчитывать, что в гараже законы физики чем-то отличаются от тех, что в лаборатории. "Вечный двигатель" , антигравитация и тот-же монополь, не получатся.
@@ДмитрийДомашев-р4з вечного двигателя не будет, а монополь математически допустим в современной физике.
@@darkfrei2 Вы сами себе и ответили. Математически допустим. Физика - наука базирующаяся на экспериментах. Будет экспериментально подтверждён "монополь" (моё мнение - врядли). Значит так тому и быть. Математика, это несколько иное. Это инструмент... Она не требует экспериментальных доказательств.
@@ДмитрийДомашев-р4з современная физика именно что вначале математическая. До подтверждения этой математики лет 10-100 времени проходит.
@@ДмитрийДомашев-р4з например сколько лет прошло от математического открытия чёрных дыр до их фактического обнаружения?
Магнит динамиков ЭЛТ телевизоров как раз так выглядит и защищал экран от магнитных волн.
Игорь Белецкий делал похожий опыт, но там был не шар, а вогнутая тарелка с плотно наклеенными магнитами с одинаковой полярностью, как я понимаю магниты это всегда магнитные поле между северным и южным полюсом и любое вмешательство приводит к ослаблению поля.
У Игоря Белецкого есть старый ролик наглядно показывающий природу магнитного диполя, выраженную через вихревой ток. Он соединял много магнитов в плоскость так, что все одинаковые полюса смотрели в одну сторону, но вопреки ожиданиям сила полученного магнита стала меньше. Если на каждом магните нарисовать направление тока, то можно легко увидеть, что направления токов в местах соприкосновения магнитов противоположные, а значит они в сумме дают нулевой ток и нулевое магнитное поле. Даже не обязательно собирать полную сферу.
Наличие наведенной в витке ЭДС не опровергает существования отдельных эл зарядов, так же и наличие вихревого магнитного поля не опровергает возможности существования магнитного монопля (и не подтверждает тоже).
В идеальных условиях предложенный магничный шар скорее всего потеряет магнитное поле. В реальный вероятно начнется перемагничивание более слабых магнитов пока не получится замкнутое магнитное поле. Но оно явно получится очень слабым.
В задачнике по элдину была задача про поле вблизи одного из краев длинного соленоида. Получалось что-то очень походившее на монополь.
В силу симметрии системы модуль поля \vec(B) такого шара будет одинаковым в каждой точке сферы радиуса R с центом в центре шара, и, \vec(B) - направлен вдоль радиуса. Поток поля \vec(B) через поверхность сферы равен 4πR^2*B , с другой стороны он же равен нулю ( div(\vec(B)) = 0 ). Так что поле такой сборки равно нулю тождественно в любой точке пространства
@@DmitriNesterov Мечту не убьешь :) Да, конечно - это tex'овская штучка для вектора над символом
Теоритически можно симулировать в программе.Практически почти невозможно собрать,так как придётся преодолевать силы отталкивания одинаковых полюсов.Можно попробовать отлить полусферы из немагнитного металла так,чтобы туда вставлять сегменты магнйта на клей,затем две полусферы соеденить болтами.Мне это напоминает на сборку ядерной бомбы :)))
спасибо за ваше просвещение, желаю побольше подписчиков на бусти!
Интеграл поля по любоой замкнутой поверхности равен нулю, так что где-нибудь в щелях будет поле "просвистывать" или в ноль сложится. Но идея классная, хороший вопрос для экзамена.
3:57 Вы изобрели магнитную бомбу. Если этот шар лопнет, будет разлетаться в разные стороны.
Отличная задачка, про «монополь»
Какие рабочие руки! Нужно все-таки дать денег.
Как уже верно было написано, постоянные магниты мысленно проще заменить на катушки с током. При попытке сложить из них сферу токи соседних катушек будут противоположенными и магнитные поля скомпенсируют друг друга. В силу симметрии получим в результате нулевое поле. Вот только удержать такую конструкцию вместе будет сложно, ведь все магниты будут отталкиваться друг от друга и сильно сопротивляться =).
Корпус, конечно, сделан из самой дешевой стали, практически чистого железа, понятно почему.
Магнитный монополь в виде сферы получить можно запросто, только его наманиченность будет стремится к нулю.
А вот, расскажите лучше про более практичную вещь, чем магнитный монополь: намагничиватели-размагничиватели для мелкого инструмента! То, что продается, работает очень плохо, даже с неодимовыми магнитами в конструкуции, а вот дореволюционный намагничиватель-размагничиватель, который мне достался по-наследству от деда-часовщика, работает превосходно. В чем тонкость? Можно ли самому собрать приличный прибор?
Похожие свойства вроде бы у парковочного магнитика в HDD -- та часть, что крепится к корпусу совсем не магнитная, а магнитная удерживает головку от повреждения диска. СПАСИБО!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 🙂
Да, когда достал такой - просто офигел от эффекта, выглядело это именно как монополь! Одна сторона не магнитится вообще. Тот философский камень, которого не хватало Белецкому для вечного двигателя :)
Такой шар уже собирали, магнитное поле начинает резко ослабевать при сборке данной конструкции. Увы, монополя не получится.
Эта шайба состоит из двух магнитов , полюса которого с одной стороны расположены так близко что силовые линии не распространяются далеко от тела сборки. А с другой они располагаются дальше на размер толщины пластиковой вставки и распространение поля простирается значительно дальше. Однако это не монополь. Оба полюса работают на притягивание болта в этом случае.
неплохая идея для поисковых магнитов чтобы не "прилипали" обратной стороной и возможно что увеличится сила примагничивания лицевой стороной
Лежат на дне золотые монеты и удивляются когда мимо ползет болванка и не обращая на них внимания собирает ржавые гвозди
Такой принцип используется во многих автомобильных, магнитных держателях телефона.
О, я тоже однажды заметил такое свойство у магнитов из динамиков. И у меня тогда появился другой вопрос: а если в это отверстие посредине этого магнита просунуть трубочку и со стороны более сильного поля запустить железный шарик, то получается что он будет быстрее разгоняться при входе в отверстие, чем тормозить при выходе, закольцовываем трубочку(можно ещё таких магнитов добавить) и вуаля, перпетиум мобиле. Ошибся, но где?
Магнитный монополь думаю невозможен а вот его подобие сделать все же можно это очень легко! Просто примагнитте к куску железа 2 магнита одинаковыми полюсами. Железо и будет в данном случае (как бы монополем) усиливая один общий полюс и ослабляя крайние. А его масса должна быть такой чтобы магниты могли слегка оттолкнуться перед поилипанием.
спасибо за видео
Магнитные силовые линии в шаре-монополе выдавятся в промежутки между магнитами, и на поверхности появится другой полюс. Если же сдавить магниты так что не будет промежутков, то скорее часть магнита на периферии кусочка размагнитится и/или перемагнитится и будет другой полюс.
Теорема о невозможности причесать 'сферического ёжика' говорит, что такой монополь в 3D невозможен :)
Данная теорема утверждает что не существует гладкого глобального нигде не равн. нулю векторного поля на двумерной сфере S^2, в данном случае S^2 реализовано вложением в R^3 и, соответственно, любой касательный вектор - тоже будет вектором из R^3. Но не очень понятно, как вы хотите применить данную теорему для опровержения существ. монополя - непосредственно это не проходит, поскольку магнитное поле вовсе не предполагается таким, что \vec(B) касается сферы в каждой точке. Тангенциальная составляющая поля не вносит вклада в поток, между тем, очевидно, существует поле имеющее лишь нормальную составляющую с нулевым потоком через сферу. Т.е. "теорема о причесывании ёжика" в данном случае наоборот, так сказать, "выпадает" в данном рассмотрении, т.к. в силу симметрии тангенциальная составляющая поля на сфере равна нулю в любой ее точке
@@agrushnev да, вы правы. Просто я интерпретировал утверждение этой теоремы как необходимость 'выхода' векторов ненулевой длины на сфере в дополнительное измерение. Место такого выхода - это нечто типа источника поля. В общем, что-то не то , да.
@@delafrog ну да, эта замечательная теорема, увы здесь оказывается в прямом и метафорическом смысле "ортогональной" к задаче, просто потому, что касательное поле имеет нулевой поток через поверхность..
Вспомнился магнитный барабан лазерного принтера. Прелесть его в том, что намагничен он не вдоль, а поперёк.
Я вот мечтаю увидеть магнит радиальной намагниченности,такой что кольцо одного полюса находится внутри другого и полюса сплошные,хотя ваш магнит чемто на него похож.Попробуите два ваших магнита посадить на жёсткую ось,на отталкивание,чтобы один магнит мог вращаться.Если соблюсти высокую точность и соосность я надеюсь на самовращение.Должен выйти магнитный двигателъ ;) Я мечтаю провести такой эксперимент,вы подкинули хорошую идею ;)
Хотелось бы ваше объяснение услышать. Выискивать золото к комментариях сложно, да и остаются сомнения...Жду. Это про шар из магнитов.
waaaghtech9959 и romanparpalak очень хорошо в комментариях ответили, можете у них посмотреть. А сам канал решения к вопросам не постит.
классическая магнитная цепь динамика вековой давности :)
це ж з такої конструкції вийде більш потужний аммортизатор. дяка за працю
У меня такой магнит раскололся на 3 части, когда слишком сильно затянул винт в дырке. Из него получается удобный штатив
Настаиваю на проведении эксперимента с шаром
Если два магнита таких, как на видео совместить встречно(как вам не хватило сил это сделать, можно например стянуть болтами из немагнитного материала), то будет картина примерно как в опыте со сферой. Думаю магнитить не будет, даже если сделать другой такой же, но с противоположными полюсами внутри и снаружи. Поля отталкиваясь загонят друг друга внутрь материала.
спасибо
1:11 Так и делаю - объясняю сам. Вспоминается магнитная система обычного динамика, в котором магнитное поле существует практически только в зазоре между магнитом-керном и ненамагниченным магнитопроводом. Только там зазор воздушный, в нём движется звуковая катушка, а этот залит какой-то немагнитной хренью. Ладно, продолжаю смотреть.
О шаре-монополе. Силовые линии магнитного поля непременно замкнуты. Если они не могут замкнуться снаружи шара, значит, замкнутся в его ферромагнитном теле, между доменами.
Кстати, нужно рассказать про сборку Халбаха.
Ротор дивергенция , синус градиент, замученьій заученьій, бедньій наш студент. Магнитная силовая линия должна бьіть замкнута. Раз она зайшла в шар, - то должна и вьійти из него : -ни одной лишней входящей или только вьіходящей бьіть не дложно!
Монополь я пытался сделать несколько лет назад... Увы шло замыкание поля через стыки....
Магнит с одним полюсом это как прямая с одним концом.
Прямая с одним концом называется луч.
Первый вопрос в конце ролика, который я способен осмыслить! И даже ответить!
Я думаю работать не будет, т.к. если под магнитным монополем подразумевается что снаружи мы будем наблюдать только один полюс магнита, то это будет эквивалентно магнитному заряду.
А магнитные заряды противоречат (вот тут уже пришлось подсмотреть) уравнениям Максвелла, а именно Закона Гаусса для магнитного поля
Есть выключатели для постоянных магнитов, поворачиваешь, и он отключается - поворачиваешь ещё раз и он снова включается
Альтернативный способ задонатить ещё есть кроме этих?спасибо за ваш труд!
Прикольно 😂
Интересный магнит для крепежа. У меня только цельные были тоже с отверстием и зенковкой, надо раздобыть такой.
По поводу монополя. Мне кажется, что устройство для размагничивания отвëрток частично обладает свойствами отрицательного монополя, поэтому история с шаром выглядит в первом приближении правдоподобной. Но какие нужны будут усилия, чтобы всë это собрать?
Магнитные советские защелки для мебели обладали такими же свойствами
Можно провести аналогию с незакрытым Ш-образным магнитопроводом трансформатора и катушки с проводом в качестве магнита
Работает по принципу магнита подковы? Правда я не помню, притягивает ли подкова с другой стороны, вроде бы нет.
😊
Ничего не выйдет. Результирующее поле будет нулевым. Но "экскримент" нужен!😊
сфера ладно, а можно ли создать радиальное поле (даже хоть и с магнитопроводами) на каком-то длинном протяженном участке?
В центре такого шара с магнитов магнитное поле будет равно нулю, поскольку поле каждого магнита будет компенсироваться полем диаметрально противоположного магнита. Получается аналогия с нулевой гравитацией в центре Земли (впрочем, как в центре любого однородного шарообразного тела). 👍
Скажите пожалуйста где можно скачать эту программу Vizimag???
В любом «динамике» такие «монополи», чего вы…
Одно из уравнений Максвелла. Поток магнитного поля через любую поверхность равен нулю, сколько вошло силовых линий, столько и выйдет . Как ни крути, а монополя магнитного быть не может. При сжатии сферы силовые линии будут всё больше упаковываться в щели между сегментами, а потом и вовсе внутри замкнутся.
я думал магнит цельный, просто вывернут, и северный и южный полюс находятся на одной стороне, северный полюс в середине, а завёрнутый южный полюс по краям
По сути, это просто магнит-подкова
Попробуйте сделать из них подобие ВД. Поставить их под определенным углом и расстоянии. Вдруг получится
Очень интересно как устроены магнитные шарики, где у них там полюсы...
Так у них полюса очевидно расположены на двух противоположных точках... Есть 6 таких штук, 2 из них почти сантиметрового диаметра...
Монополь из магнитного шара не получается. Куча интузиастов это пробовало. Технологически выплавить и на магнитить такой шар пока нельзя. Сограный из сегментов будет давать магнитную "течь"
Магнитный монополь возможен ли ?
С магнитным шаром ничего не получится 😉
А чем электрон или протон не монополь?)
Здесь речь идет о магнитном монополе! Про электрические давно известно!
почему велоцепь эффективнее чем другие трансмиссии например карданы или т п? заговор? ))
карданы эффективнее чем цепь. В условиях эксплуатации в велосипеде цепь эффективней по другим соображениям.
@@sergniko каким? только не надо о весе
@@stivensti2031 проще в обслуживании, не так требовательна к смазке, нет необходимости в поддержании соосности, проще компенсация изменения длины и еще что-то есть я уверен :)
Вроде как от динамика магнитную систему отколупали... эка невидаль!
Магнитные линии замкнутся через шар и он вообще перестанет быть магнитом.
Особо мыслей нет, но работать не будет :)))
Мюметалл
После сборки такого шара произойдет переориентация доменов и одна сторона шара станет S а другая N. Я читал эту загадку в книге про загадки физики за 81-год. Там она была оставлена без ответа.
Видел на ютубе как собирали часть сферы. Чем больше собрали сегментов, тем слабее магнитные свойства. Магнитные свойства остаются на ребре, а внутри и на внешней поверхности магнит ведёт себя как обычная железка.
Чтобы были магнитные свойства должны замыкаться магнитные линии. И чем они плотнее, тем сильнее магнетизм. А таким шаром мы размыкаем магнитные линии.
@@Rayvenor Поддержу вашу точку зрения, сила магнитных полей будет приближена к нулю.
Ну конешно ЗА эксперемент с круглым магнитом
Я уже по конструкции этого магнита понял весь принцип его действия.
Я думал магнитный монополь существует. Возьмите магнит из жёсткого диска. Это неодимовый магнит приклеенный к какому-то металлу, который через который совершенно не подходит магнитное поле.
Принцип тот же что в этом видео. Полюса в магните от жестокого диска по двум концам, а не с двух плоских сторон. Пластина магнитопровода толще самого магнита.
Какие монополи, что за детский сад. Поток подразумевает, что есть ОТ КУДА и есть КУДА, и это называют полюсами, и их может быть меньше двух
Здесь будет ссылка ,где блогер собрал матрицу из магнитов и я тоже собирал такие,правда выходило грубовато и неточно,может поэтому я не получил вращения? ruclips.net/video/Kz0KV1uBopE/видео.htmlfeature=shared
Здраствуйте.Я собрал пару похожих магнитов.И расположил на оси ,один напротив другого в надежде на вращение.Увы поля идут прямо,нету никаких вихрей,хотя в ютуб есть мнения что поля вращаются?Я не получил вращения,а только отталкивание.Мистическим образом и с подозрением ,что за мной следят,я получил видео в ютуб.Ниже будет ссылка блогера который собирает магниты на вашу тему.Переключите титры на русский язык в настройках и вы всё поймёте. ruclips.net/video/V581qGmK3W4/видео.htmlfeature=shared
Пидисят рублей.
Какие манипуляции, хитрости не придумавили бы, феномен отделения одного полюса от другого абрусд. Хоть магнит в порошок сотри.