Magnetostriction (IYPT 2020 Singing Ferrite)
HTML-код
- Опубликовано: 6 фев 2019
- Magnetostriction is a change in the size and the shape of a ferromagnet during its magnetization. Remagnetizing a ferrite core at the natural frequencies of its mechanical oscillations, these oscillations can be swayed to a large amplitude due to resonance.
Спасибо огромное. Каждый ролик как мини-фильм, очень интересно и познавательно!
Есть чудесный эксперимент. Ферритовый стержень с катушкой подключается к динамику магнитофона, на котором записана речь. Если стержень зажать зубами, то речь можно услышать. Так слушал музыку глухой Бетховен взяв в зубы набалдашник трости и уперев её конец в рояль.
Продольная резонансная в районе ультразвука получается (~27500Гц)
@@user-jx2so1te5d в два раза меньше, 13750, потому что полуволновый резонанс - первая гармоника. Ну и на всех кратных как в меньшую, так и в большую сторону, только с уменьшающейся интенсивностью. 27500 - это вторая гармоника, а 55000 - уже четвертая.
Спасибо. Очень доходчивое объяснение.
Отличный ролик, все доходчиво и понятно.
Спасибо за видео!
Здорово! Фантастика! Вопросы в видео слишком сложны для дилетанта, поэтому даже не возьмусь решать задачу, не хватает физико-математической базы. Однако такой колорит нечасто нынче увидишь на просторах интернета, спасибо авторам-энтузиастам!
Поделить пять км/с на 20 см не хватит мозгов? рили?
@@saasrus это вообще вопрос уровня ЕГЭ по математике. Вы наверное давно не общались со современными школьниками
@@waldemarmoskalecki7891 где уж мне, я 10й-11й классы за один год экстерном все экзамены сдавал ещё до ЕГЭ, причём нихера не готовясь. Матику написал за 2 часа с одной помаркой (училка в ахуе была, подошла поправила, ибо ей хотелось, чтоб было 5). С современными школьниками регулярно общаюсь, и я в полных непонятках, как можно так тупить в фундаментальных дисциплинах.
А на последнем графике громкости от частоты расстояние между линиями пропорционально числам Фибоначчи. Золотое сечение в природе повсюду)
спасибо, было интересно.
Офигеть 😮 ! Меняет длину ! ! ! Чудо!
Продольные колебания также происходят, но гораздо слабее они вызывают звук из-за малой площади торцевых поверхностей ферритового стержня. Устойчивыми частотами в стержне являются резонансная частота поперечных колебаний и кратные ей гармоники. Это связано с геометрией феррита.
Здравствуйте, очень интересное и познавательное видео. Не могли бы объяснить, чем ограничивается максимальная частота и какой она может быть (слышал про 200МГц) у УЗ-динамика? Спасибо.
Хотел бы поинтересоваться, где именно был куплен стержень и на сколько изменяются определённые характеристики звучания стержня от длинны и толщины.
Интересно, будет ли звучать ферритовый сердечник шарообразной формы в данном эксперименте?
@@user-ft4cn5tw2y намотать🤣🤣🤣
@@user-ft4cn5tw2y 6 сердечников дадут 6 нот...
А дальше... только частоту меняй🤣
круто !
Тот случай когда магнитострикцию прослушал в наушниках.
А что там с нагревом?
Дайте пожалуйста ссылку на мелодию вначале. Спасибо!
огромное спасибо!
а снимать напряжения с металла таким образом возможно ?
Спсб
Добрый день! Очень интересно. У меня такой же стержень. но звук выдает только 14 000Гц. Почему так?
1289 Гц
Напомнило натуральный флажолет на гитаре.
We found that the vocalizations were 1712Hz, 3405Hz, 6862Hz, 13682Hz, and there was a twofold relationship between them, but we also found that sounds were produced at certain other frequencies, like around 4K, around 5K, around 1w, and strangely, I don't know why.
Also, is the video at 2:50 explained by standing wave theory? And 1190 and 3250 are the frequencies that you calculated or the frequencies that you tested experimentally?
@@schetnikov What is your progression of frequencies? Or how could we get it?Cause the formula we get is quite different from the experiment.
@@schetnikov When we established the theory, we regarded the vibration of the rod as a forced vibration, but instead of using the Euler-Bernoulli beam theory you just told us, is this reasonable?
@@schetnikov Thank you very much for your answer.Because of the COVID-19, I came back to school just one month ago, I will stay in school for the next two months to study this issue,and I will share new findings with you in time. Thank you very much again.
А катушка без сердечника может шуметь ? Например если амплитуда большая за счет электростатического эффекта или шуметь в трансформаторе может только сердечник?
Думаю катушка может шуметь и без сердечника, ведь ее витки нельзя считать абсолютно неподвижными, и на резонансной частоте они могут издавать звук но не факт что он будет громкий)
скажите, пожалуйста, какой материал для ферритовых стержней? какой конкретный параметр? какой диапазон напряжения на выходе сигнала необходим для того, чтобы услышать звук?
@@schetnikov Большое спасибо за ответ!
Мы используем феррит марганца и цинка не для эксперимента, потому что он должен быть никелем и цинком? есть ли какие - нибудь требования к катушке в отношении этого эксперимента?
@@schetnikov У вас есть справочные материалы?
@@schetnikov Каковы параметры катушки?
@@schetnikov спасибо за ответ, который нам очень поможет.
Чем считывали и записывали спектр звука?
Эту полосу можно и смартфоном записать.
👍
Судя по размерностям, разделить скорость на длину? [(м/с)/м] = [1/c] = [Гц]
@@schetnikov но нейтрального сечения, где отсутствуют перемещения, чтобы привести задачу к жесткой заделке с одного конца.
Хороший канал. Ну а что продольные не сделали? Моглиб тогда и показать распыление воды
Андрей Щетников бум ждать)
Хотелось бы увидеть про всякие более высоковольтные штуки на вашем канале, 100-500 кв.
Предполагаю, что наименьшая частота колебания равна той частоте, при которой 1/4 длина волны равна длине ферромагнитного сердечника.
Ненаблюдение продольного колебания, возможно, связано с растяжением с одной и сжатием с другой стороны сердечника в поперечном направлении при поперечном колебании.
Как у Вас так хорошо две частоты выделились? Чем измеряли, скажите пожалуйста.
Скажите, пожалуйста, чему равна скорость волны в ваших расчетах.
@@schetnikov Спасибо
Сегодня мы играли поющий феррит и жюри нам сказали, что мы сошли с ума если слышали поперечные колебания и поставили минимум( жаль, а мы уже поверили
@@schetnikov спасибо за поддержку)
гудит трансформатор = магнитострикция) ✔️
Интересно, только есть вопрос: "Условие:длина обмотки (примерно 90 витков, диаметр 1 мм медного провода) 60 см, три кольцевых неодимовых магнита с динамика. Длина ферритового стержня 125 см, каркас токонепроводящий, есть резиновые вставки для феррита. Конденсатор керамика, 10 nF. Подключаю генератор от 1 Гц до 999 кГц, но никакого результата. В чем ошибка?"
Продольные колебания будут как ультразвукового излучателя в станках для ультразвуковой обработки.
Кто подскажет, что играет в начале?
знаю что уже при частоте выше звуковой и попадании в резонанс такие стержни лопаются пополам причем оч легко за сек.
Слышал что сломать можно всё.
Разве "Мах" в феррите 5500 м\с ? 0.0000364 с = 27.5 kHz (и то если источник на конце феррита и не на любой частоте )
Ультразвук.
Интересно. А если одновременно подавать 24КГц, будет ли слышно биение на 3,5КГц?
@@gimeron-db Будут биения на всех четных гармониках.
Этак посмотрев всю серию Ваших видеороликов можно будет сравнится по знаниям с выпускником среднестатистического технического вуза.
Я думаю на любой частоте переменного тока, но не превосходящей резонансную частоту.
А почему электродвигатель гудит ?
Продольное колебание стержня мы не услышим, т.к. это будет частота ультразвука ( более 20 кГц ).
Но ведь они сами сказали что можно ловить резонанс на полуволновой, четверть-волновой частоте. хотябы в одну-шестую то можно услышать. Так что тему они раскрыли хорошо но не до конца!
Искусственный флажолет.
А где можна купить плату частот???
Есть одно местечко, только никому не говорите. Алиэкспресс называется. А вам зачем?
5500(м/с)/2/0,2(м) = 13750(Гц)
Если источник колебаний в середине стержня . А если в начале ?
@@schetnikov это правильный ответ?
Разве колебания ферритового стержня не происходят на частоте, в 2 раза превышающей частоту генератора переменного тока? Ибо внешнего постоянного магнитного поля нет и домены феррита будут себя ввести именно так, как указано на анимации.
@@schetnikov при внесении магнита происходит следующее: при совпадении частоты генератора с собственной - усиление амплитуды этой же частоты. При несовпадении частоты вынуждающей силы с собственной - внешний магнит усиливает амплитуду вынуждающей частоты. Таким образом, если и происходит в Вашем эксперименте совпадение частот, то только потому, что стержень колеблется не на одной частоте, а на некоторой группе частот - гармониках. Получается, что именно гармоника, а не основной тон впадает в резонанс.
@@schetnikov Эффект намагничивания описан в книге Майера "Звук и ультразвук в учебных исследованиях".
Конечно, трансформатор и стержень гудят из-за магнитострикции, а не из-за колебаний самого стрежня (или самих пластин трансформатора) под воздействием притяжения в переменном магнитном поле.
(Сарказм)
Сам стержень то втягивается в катушку, то возвращается в первоначальное положение под воздействием сил тяжести и упругости опоры. Потому что невозможно разместить его строго по центру катушки.
Вы хоть примерно оцениваете порядки величин колебаний самого сердечника и колебаний длины сердечника вследствие магнитострикции? И насколько они различны.
Вводят в заблуждение. Магнитострикция в шуме трансформатора конечно тоже присутствует но влияние её настолько ничтожно что заметить на фоне магнитного взаимодействия практически невозможно.
@@radiovintageme так я ж это и написал.
@@oleksiikharkov1816 Так я и не к вам претензии а к автору
У меня получилось 55 кГц. Ну и на кратных. Особенно 165кГц.
Мне кажется он и так увеличивается и уменьшается, просто не заметно
Частоте которая равна наверное одному из математических чисел?
human can't heard sound at above 20000 Hz such as 27500 Hz in this clip.
Когда продольную частоту поймаете, феррит разорвет!
Гудение трансформатора - совсем не магнитострикция, а обыкновенное электродинамическое преобразование, как в наушниках
РАбота трансформатора описывается максимально кратко с 1 буквой "ууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууу" - это обычно в районе 50-150 герц.
если он работает на высокой частоте -типа 1000-5000 герц то, получается "иииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииии".
а бывают еще трансформаторы "Ссссссссссссссссссссссссссссссссс", но их обычно почти никто не слышит.
@@ph08nyx 😁 в анекдоте про мента.
-Вы привысили скорость.
-Как вы определили ? .
-Вы ехали "бжьььььььььььььььььььььььььь" это превышение, а должны были ехать "ууууууууууууууууууууууу"😁
Получилось около 14 кгц.
вот хорошо бы кто-нибудь придумал способ, как этот писк трансформаторов в импульсных блоках питания убрать.
Этот ультразвук действует не только на нервы. Если ультразвуком камни в почках разрушают , то какой же вред все мы получаем сидя у компьютеров!.
у меня вышло 26240 гц
Магнитострикция - подруга профессора Нюхтикова.
возбуждение колебаний продольное, а колеблется в поперечному!? мистификация...
Продольные колебания вызывают механический резонанс, а от в своё время колеблет воздух, это мы и слышим. Механический резонанс зависит от веса, плотности, размеров и т.д. А продольные колебания это волновые колебания внутри штыря, зависят от скорости звука внутри штыря и размеров. Если взять пружинку-пластинку, то трястись она будет с одной частотой, а звуковой резонанс внутри неё будет совершенно на другой.
Кстати, подозреваю , что если на штырь подать частоту равную частоте звукового резонанса, то вполне вероятно штырь разрушится, но это не точно.
Вводите в заблуждение. Магнитострикция в шуме трансформатора конечно тоже присутствует но влияние её настолько ничтожно что заметить на фоне магнитного взаимодействия практически невозможно.
Магнитные силы возникающие как между отдельными частями сердечника так и между отдельными пластинами превышают эффект магнитострикции на несколько порядков как правило.
Тогда вам придётся исправить википедию как русскоязычную, так и англоязычную, а также ряд источников, на которые они ссылаются.
Естественно, нужно будет привести свои источники.
И подтянуть грамотность, конечно.
К тому же круглому стержню в катушке, показанный на 1:00, взаимодействовать механически просто не с чем, однако гудит он здорово.
@@radiovintageme В русскоязычной - добавлена просто одна строка без ссылок на источники. В англоязычной никаких исправлений нет ни в статье "magnetostriction", ни в статье "transformer". Кроме того, в статье "transformer" ссылка 22 ведёт на статью, в которой шум объясняется магнитострикцией. Именно в трансформаторах с наборным сердечником. Кроме того, я перекопал весь интернет и везде так. Другие источники шума также рассматриваются, но магнитострикция сердечника в целом идентифицируется как основной.
Поэтому, повторюсь, нужны пруфы.
А по поводу стержня. "Стержень тоже взаимодействует с различными частями самого себя и с катушкой." - С катушкой он механически не взаимодействует, только с её магнитным полем. А взаимодействие стержня "с различными частями самого себя" и с полем - это и есть магнитострикция.
@@radiovintageme А верить нужно комментатору из ютуба, который не приводит ни ссылок, ни теоретических соображений, ни расчётов :)))
@@radiovintageme В смысле, нет ссылок? Как минимум 22 ссылки. Потом, перечитайте ваш собственный комментарий. Вы начинаете с громких слов "вводите в заблуждение" и пишете абсолютно уверенно, безо всяких сомнений. По мне, так вам нужно проверять эту тему, прежде чем писать подобные комментарии.
@@radiovintageme Прости, Господи, что сомневался в твоих словах.
А теперь возьмите полый внутри стержень , по идее звук должен усилиться.
частота_собственная_резонансная=V[скорость_распр]/L[длина], 5500/0.2=27500Гц Ультразвук! Но стержень на такой частоте может и лопнуть!
Это если полной волны. Полуволна срезанирует раньше. Ещё на 2 подели. Лопнуть не может, если амплитуда раскачи невелика или точнее в пределах упругих деформаций.
!!!
Пошёл считать...
ㄳ
МагнитопровОд
Жаль вас... потратили время в пустую.
Магнитострикция существует ВНЕ зависимости от резонансной частоты! Так что весь урок - БРЕД двух сивых коней!