Здравствуйте, Андрей Иванович!

Не совсем понятно, что Вы имеете в виду, когда пишете, что магнитное поле можно аккумулировать. Если Вы имеете в виду аккумулирование энергии в сверхпроводящем магните, то это одно. Если Вы имеете в виду, что внутри ферромагнетиков происходит усиление магнитного поля, то это другое.

Поясните, пожалуйста, какие линии магнитного поля "распространяются" на Вашем рисунке, и какие именно формулы Вас интересуют. Чёрными линиями Вы изобразили многополюсный магнит? Но ведь сближают разноимённые полюса (вспомните подковообразные постоянные магниты)...

Может быть, Ваше любопытство будет удовлетворено, если Вы прочитаете этот материал: Взаимодействие магнитного поля с веществом? Перед этим не мешает прочитать про магнитные свойства вещества и обратить внимание на рисунки 6 и 7.

Если Вас интересуют свойства пермаллоев, то прочитайте материалы, которые доступны здесь.

С уважением.

под аккумулированием имеется в виду всего лишь концентрирование внешнего магнитного поля. Т.е. правильно было бы изобразить на рисунке поле до и после использования. До (т.е. без использования магнитомягких материалов) поле в объеме рисунка было бы распределено равномерно, т.е. красные стрелочки слева просто равномерно бы шли слева направо. После использования магнитомягких материалов (черные линии на рисунке) их предпочтительной траекторией было бы прохождение через центр (по вертикали), в этом месте они бы уплотнялись, соответственно в другой части объема разреживались. Т.е. магнитомягкие материалы выступали бы в данном случае рупором/воронкой для первоначально равномерного магнитного поля, поскольку линии магнитной индукции предпочитают как эл. ток путь наименьшего сопротивления. Или я что-то неправильно понимаю?

"Примечание: не зная конечной цели требуемых Вам расчётов, я не могу дать конкретных рекомендаций по выбору наиболее подходящего ферромагнитного материала"
в своем лабораторном эксперименте цель - усилить магнитное поле земли в 100 раз. ( постоянное слабое поле порядка 10^-5 Тл)

Насколько я понимаю, Вас интересует, как меняется картина магнитного поля в пространстве, если поместить рядом пермаллой? Впрочем, если Вы уже получили ответ, который Вас удовлетворил, оставим выяснение вопроса?

"Таким образом, у внешнего магнита (Земли) - своё магнитное поле, у электро-магнита или постоянного магнита - своё поле. Вы можете складывать и искривлять результирующее действие этих полей (как я в юности подносил постоянный магнит к экрану телевизора и искривлял лицо надоевшего Брежнева). Но концентрировать внешнее магнитное поле другими (электро-)магнитами невозожно!"

Владимир, подождите, я вовсе не имел в виду взаимодействие магнитного поля Земли с магнитными полями других магнитов (это совершенно другая тема). Я рассматриваю возможность искривления магнитного поля с целью его концентрации в заданном объеме. Механизм как мне это представляется должен быть достаточно прост - по принципу воронки из магнитопроводящего материала. И как я понял из ответа SFResid моя логика правильная. Хотя наверно, я ее не очень понятно изложил.

Насколько я понимаю, внесение во внешнее магнитное поле магнита из пермаллоя не приведёт к искривлению первого. В силу принципа суперпозиции оба поля независимы. Изменится лишь результирующее магнитное поле. Или Вы думаете иначе? Впрочем, будучи инженером-машиностроителем общего профиля я могу иметь превратные представления о магнитных и электрических полях...

магниты из магнитомягких материалов (будь то пермалой или другой) совсем никакие. Для них используются только магнитотвердые материалы. Тут идея такая что навстречу магнитному потоку ставятся материалы, по которым магнитное поле распространяется как бы с бОльшей охотой - ближайший аналог - цепь проводников, по которым распространяется ток и чтобы ток направить по другому руслу мы должны включить в цепь проводник с бОльшей проводимостью.

Я неверно понял Ваш Вопрос изза сочетания в нём несопоставимых понятий "магнитное поле" и "пермалой". Магнитное поле (в отличие от эл-магнитного) - это постоянный магнит (поле Земли или магнит из магнито-жёсткого материала). Пермаллой - сплав с магнитно-мягкими свойствами, он применяется в электро-магнитах, трансформаторах, эл-магнитных экранах. Изза этого я подумал, будто у Вас 2 магнитных поля разного типа.
"возможность искривления магнитного поля с целью его концентрации в заданном объеме" - широко применяется в промышленности, особенно в постоянных магнитах (магнитные зазоры в громкоговорителях). Фокусировка эл-магнитного поля тоже используется, но "Намагниченность насыщения" пермаллоя (1Тл) ограничивает степень концентрации поля.
Мне удалить свой Ответ как не по теме?

Я увидел Ваше новое сообщение:
"магниты из магнитомягких материалов (будь то пермалой или другой) совсем никакие" - у каждого типа свои преимущества. Для управляемых эл-магнитов (подъёмный кран для металла) подходит т-ко эл-магниты из магнитомягких материалов.
"идея такая что навстречу магнитному потоку ставятся материалы, по которым магнитное поле распространяется как бы с бОльшей охотой" - зачем навстречу? Вы так и выражайтесь: Вы хотите направить и сфокусировать поле постоянного магнита, верно? Но зачем тогда пермаллой, ухудшающий технологию и себестоимость изделия? Промышленность выпускает магниты нужной конфигурации как монолитное изделие. Сплав и технология продуманы многолетним опытом. При заказе надо просто указать требуемую величину магнитного поля и размер рабочей зоны.

Андрей Иванович! При чём тут тогда вообще пермаллой, в самом деле? Неужели в методике выполнения лабораторной работы имеется в виду именно пермаллой?

пермаллой - это как один из доступных материалов. Я просто на вики глянул список материалов с максимальной магнитной проницаемостью и начиная с головы списка посмотрел что можно найти в продаже. http://ru.wikipedia.org/wiki/Магнитная_проницаемость Например, метглас надо заказывать в штатах например, мю-металл так и не понял, можно ли в России купить или нет. И куда мне смотреть, чтобы увидеть ограничения концентрации постоянного поля?

Владимир, если Вы поправите ответ с рекомендациями выбора материала для концентрации слабого магнитного поля Земли и сильного поля постоянных магнитов, то я отблагодарю через благодарность с денюжкой. Из Вашего ответа я так понял, что можно заказать на заводе, производящих магниты, магнит нужной конфигурации, тогда был бы еще более благодарен и за ссылку на соответствующие места заказа.

Всё ведь зависит от того, что Вы собираетесь делать при помощи этого "концентратора"... Неужели ради простого выполнения лабораторной работы нужно что-то покупать?

не понимаю, как ответ на Ваш вопрос может повлиять на ответ эксперта

Я ничего не пишу про ответы экспертов, а задаю вопрос Вам. Во сколько раз Вы хотите получить усиление естественного магнитного поля Земли и при каких температурах собираетесь использовать "концентратор"?

надеюсь в 100 раз увеличить концентрацию. т.е. охватить квадратный метр площади и сконцентрировать на участке 10 на 10 см. Температура - комнатная. Интерес у меня аспирантский, если останусь преподавать, то собранную установку будем использовать в лабораторных (если Вам это интересно)

Я думаю, что Вам действительно нужна консультация "узких" специалистов. Если Вы можете чётко сформулировать свои требования к магниту, то почему бы не обратиться сюда: НПО "Магнетон"? Только имейте в виду, что предстоит компетентный разговор со знающим специалистом.

Вот ещё одна ссылка: Активатор.

спасибо, изучаю.

А откуда Вам известно, что 1 * 10^-5 (один умножить на десять в минус пятой степени) Тл - это сверхсильное магнитное поле? По моим представлениям так называться могут поля с индукцией в несколько десятков Тесла...

Кстати,

^ Техническое железо с содержанием углерода до 0,04 %, низкоуглеродистые стали и чугун широко применяются для сердечников, работающих в условиях постоянных магнитных полей. Техническое железо обладает высокой индукцией насыщения (до 2,2 Тл), высокой магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой.

2,2 Тл на 10 % больше, чем 2 Тл. Полагаю, что современное электротехническое материаловедение достигло и большего...

2,2 Тл на 10 % больше, чем 2 Тл. Полагаю, что современное электротехническое материаловедение достигло и большего...

Вряд ли намного... если до 2.5 - уже огромное достижение. Но дело ещё и в том, что "насыщение" - процесс асимптотический, граница т.н. "полного насыщения" условна. В любом случае в установках для получения сверхсильных полей ферромагнетики играют второстепенную роль (если вообще используются).

По-видимому, да, речь о ферромагнетиках не идёт. Наверняка какие-то порошки с полимерной связующей...

Но давайте вернёмся к тому, является ли поле с индукцией 1 * 10^-5 Тл сверхсильным. Об этом Вы написали в своём первом сообщении в мини-форуме консультации:

!!!10-5 Тл - это сверхсильное поле.

надеюсь в 100 раз увеличить концентрацию. т.е. охватить квадратный метр площади и сконцентрировать на участке 10 на 10 см.

Поразмыслив, пришёл к выводу, что у "концентратора" важнее "длина", т.е. размер в направлении, параллельном линиям внешнего поля, нежели "площадь". В самом деле, если в воздушном зазоре "концентратора" индукция и напряжённость в 100 раз превышают то же во внешнем поле, значит, на зазор должна приходиться такая же н.с., какая во внешнем поле приходится на "длину", в 100 раз превышающую длину/(толщину) самого зазора.

Но давайте вернёмся к тому, является ли поле с индукцией 1 * 10-5 Тл сверхсильным. Об этом Вы написали в своём первом сообщении в мини-форуме консультации

А, прошу прощения, там ведь не был использован знак показателя, вот я и принял знак "-" за тире, т.е. как 10[$247$]5 Тл. Пожалуй, надо всё то сообщение удалить.
PS. До сих пор не знаю, предоставляются ли всем участникам "еще кнопки", а в "еще кнопках" - "панель рассылки".

10^-5Тл = 10мкТл =0,1Гс - это действильно очень большое значение для естественных (фоновых) магнитных полей, сопоставимое с магнитным полем огромной Земли. Оно заставляет поворачиваться стрелку компаса на огромной территории, а разработчиков вакуумных кинескопов применять петлю размагничивания. Поля с гораздо бОльшим значением (в 1Тл = 10кГс) удаётся создать в малых, замкнутых (локальных, концентрирующих) магнитопроводах.
Понять эту разницу легче по аналогии с эл-зарядом: киловольты от снятия свитера имеют оч м эл-заряд (микрокулоны на 1 мгновенный щелчёк). Зато в малом, замкнутом (локальном, концентрир) конденсаторе б ёмкости даже малое напряжёние может долго вращать пропеллер игрушки-вертолёта!
Также пламя горящей свечи с темературой плавления стали не нагреет комнату, а батареи отопления всего лишь 50° дают ощутимое тепло.

Из Вашей фразы "если Вы поправите ответ с рекомендациями выбора материала для концентрации слабого магнитного поля Земли" я понял, что Вы всё-таки хотите не создавать спец-магнит с управляемым концентрированным полем, а корректировать уже существующее поле Земли или некоего постоянного магнита.
В таком случае моя 1вая догодка оказалась верной, и я уже ответил на Ваш вопрос: "никакой магнит не испытывает действия (суммарной) силы со стороны однородного магнитного поля". Никакими материалами Вы не сможете корректировать собственное поле внешнего магнита, кроме как добавить или ослабить его векторной суммой с полем другого (эл-)магнита.

Я искренне сочувствую несбыточности Вашей научной затеи. Возможно, на очередном этапе развития технологий и науки появится новый Эйнштейн, который сможет обойти законы магнетизма, гравитации или изобретёт Вечный двигатель? Но мы с Вами - обычные люди (не гении). Тратить свою жизни на попытки решения непосильных задач - так же бестолково и рискованно, как состязаться с заведомо-превосходящим противником. Пусть мой Ответ сэкономит Ваш жизненный ресурс для вложения его в более практичное занятие с благодарной отдачей.

да. я не знал, что тут можно поставить верхний индекс и поэтому написал так.



"Поразмыслив, пришёл к выводу, что у "концентратора" важнее "длина", т.е. размер в направлении, параллельном линиям внешнего поля, нежели "площадь". В самом деле, если в воздушном зазоре "концентратора" индукция и напряжённость в 100 раз превышают то же во внешнем поле, значит, на зазор должна приходиться такая же н.с., какая во внешнем поле приходится на "длину", в 100 раз превышающую длину/(толщину) самого зазора."

поясните, пожалуйста, что такое "н.с." и как Вы пришли к выводу, что у "концентратора" важнее длина?

и можно ли делать концентратор магнитного поля Земли и какая для этого должна быть длина?

поясните, пожалуйста, что такое "н.с." и как Вы пришли к выводу, что у "концентратора" важнее длина?

"намагничивающая сила", она же МДС - "магнитодвижущая сила". В теории расчёта магнитных цепей используются оба термина, а также, аналогично эл. цепям - "закон Ома" и "законы Кирхгофа", так что можно назвать это "магнитная разность потенциалов".

я правда не понял, как на расчеты влияет длина концентратора, поясните, прошу.