乐趣与微妙的磁铁

最近回答:07/04/2014

问:
晚上好!我有一个问题,在我问之前,我想澄清一下,我不是一个“锡箔帽子”人群的成员,也不是,我接受任何伪科学充斥于互联网。说到这里,一会回来,同事给我看了他的个人表演爱德华Leedskalnin的“永久夹具”;二十多年来,虽然这是自从我登上我的大学的物理系的大厅,不顾我记得机电的行为,或者我已经能够确定从麦克斯韦的年报,或任何其他可信的来源。对于那些不熟悉这个设备,它只是由一块non-magnetized亚铁基本上材料弯曲成一个“U”# #“马蹄”,有两个对立的伤口线圈的绝缘电线的连接在系列#号结束,和一个额外的块non-magnetized棒料衔接的目的。“操作”,简单地把栏顶部的“U”,并迅速联系导致一个或多个*在9 v,或者说,一个汽车电池……如果一个甚至接近后这个“食谱”#我用1/2“u型螺栓、30 / 2 16 ga绝缘线,5/8“扳手#,设备将会持有酒吧;尽管目前已被删除,或者如果你有这份心思,身体上割掉后线的线圈,并将继续这样做一样无限长一段时间内的环境条件下,和/或将允许使用的公差和材料。甚至在我拼凑在一起测试用例,它挂在我的墙上在这种状态下一年多来,直到我把它下来,无意中把它同时为即将到来的移动包装起来。都说,这是我的问题#最后#:有人介意解释如何以及为何如此的方式#至少在外表#违背一般教关于电磁学是什么? Specifically... 1# Unless its constituent material actually becomes "magnetized" while energized, electromagnets stop being magnets once current is no longer flowing through them. This is not the case here; while as one unit #which as I understood things, it shouldn't even be doing#, the bar and U components outwardly behave, and exhibit the same behavior as a typical horseshoe magnet and bar would. However, when separated, neither of them retain any magnetic properties, and won't as much as attract or hold something as light as a staple. 2) Whenever the bar being held is eventually removed, a spike of nearly the exact amount of current and #inverted# voltage is "returned" back to the leads which had been used to originally energize the device; regardless of how long it was since it had originally been energized. There are more and more questions I have as I continue to look into, experiment, and otherwise poke-around at it, but these are the two basic ones I have, that if answered, may shed some insight into some of the equally odd and unexpected behaviors exhibited by this device. I make no claim to have more than perhaps a slightly more-than-average general understanding of magnetism/electromagnetism, but having pondering this for a fair amount of time, I >>believe
-斯科特·马丁代尔(46岁)
佛罗里达州Casselberry
答:

唉,你描述的一切完美的意义在我们普通电磁的照片。不需要特别的神秘主义。

这是关键。的稳定状态是自由能最低。在一小块铁磁材料中,一个小地区的自由能下来当它磁化。这就是为什么这些材料可以形成磁铁。然而在一大块,排队的所有部分的磁场能量足够大,自由能可以下去即使磁性破裂成小域指向不同的方向,这消除了大规模的领域。这就是为什么你的u型螺栓和扳手不是通常大规模磁化。良好的永久磁铁需要特殊材料慢下来,自发的退磁。

但是在特殊的几何图形,磁场能量是不重要的。细线和封闭循环是几何图形的实例。基本上,在一个循环中电场线不必溢出的材料变成一个地区他们特别增加的能量。所以当你做了一个闭环的u型螺栓扳手,它可以被磁化降低自由能。本身,它永远会发生,但是你的电磁脉冲的事情排列在两个稳定的磁模式之一。

当你离开这个扳手吗?现在,自由能上升。你能感受到,因为它需要一点努力把东西分开。事实上,自由能上升到一个更高的水平比普通un-magnetized状态域指向四面八方。所以的热抖动,他们做到这一点。作为他们的磁性变化,通过线圈得到通量变化。引发当前峰值测量,只是遵循麦克斯韦方程。

所以,关键是将两个部分的自由能降低的循环在一起足以使磁化状态稳定。当他们分开不是很稳定。

迈克·W。


(发表在07/04/2014)

后续# 1:介观持续的电流

问:
嗨,迈克。我写了一个后续一会儿前,无论出于何种原因,没有得到发布。缩写版,首先,谢谢你的良好解释回答我的原创!|第二,我一直玩着这些“东西”不时在过去一年左右的时间里,我曾经观察到的和一个奇怪的行为,是它(“持有”状态时)将定期翻转其磁极——让我觉得可能会有一个相关的,或直接关联相当新的量子行为通常被称为“持久电流”(ref:“科学杂志2009年10月9日,持续电流在正常金属环的j·哈里斯;部门的物理,耶鲁]当然,两者之间的规模是截然不同的,但有足够的有趣的相似之处,我很想跑过去的你。再次感谢!
-斯科特·马丁代尔(47岁)
佛罗里达州梅特兰
答:

有一个轻微的关系。持续的电流通常有两个稳定状态,基于环几何的小样本。当前围绕或另一种方式。类似于两个稳定状态的磁线或循环。细节是这两个截然不同的效果,然而。持续的电流,有一个小磁场循环线。环磁性材料,内部的电场线绕循环,而不是周围盘旋。

迈克·W。


(发表在06/27/2015)