Видемана эффект

Видемана эффект. 1858 г.

Закручивание ферромагнитного стержня, по которому течет электрический ток, при помещении стержня в продольное магнитное поле. По официальной версии представляет собой чисто исторический интерес и является проявлением магнитострикции в поле, образованным сложением продольного магнитного поля и кругового поля, создаваемого электрическим током соленоида. Если ток переменный, то стержень приходит в крутильные колебания.

Эффект тогда явно не исследовался на полную катушку. В литературе не так уж часто и встречается вообще упоминание о напрасно забытом явлении. Необходимо жестко закрепить один конец стержня и выяснять, каков угол кручения второго конца стержня при различных токах и различной индукции соленоида и различной длине стержня, различном материале. Следует ожидать поворота сердечника по направлению тока в катушке. Ничего этого не сделано до сих пор.

Предистория открытия.

В. Вертгейм в 1852 г. установил, что намагниченный до насыщения железный прут размагничивается в тот момент, когда он подвергается временному кручению, и снова приобретает магнетизм в момент раскручивания.

ВИЛЛАРИ ЭФФЕКТ (магнитоупругий эффект), влияние механич. деформаций (растяжения, кручения, изгиба и т. д.) на намагниченность ферромагнетика. Открыт в 1865 итал. физиком Э. Влллари (Е. Villari). При постоянном упругом напряжении, наложенном на ферромагн. образец, изменение (прирост) намагниченности образца с ростом магн. поля сначала увеличивается, затем проходит через максимум (точка В и л л а р и) и в пределе убывает до нуля.

Одно из следствий одного процесса не иначе!!!!!

Три года спустя он занялся этим явлением более подробно и нашел, что кручение и раскручивание сами по себе не намагничивают мягкого железа, но во время процесса намагничивания они, подобно всякому механическому встряхиванию, содействуют намагничиванию. Насыщенный же магнетизм от кручения ослабевает, а при раскручивании снова восстанавливается. Более твердые сорта железа дают результаты, отличающиеся от указанных лишь в количественном отношении. Для объяснения этих явлений прежние теории представлялись недостаточными. Вертгейм сделал допущение, что магнетизм заключается в эфирных колебаниях атмосфер молекул, которые всегда существуют в ненамагниченном железе и при намагничивании приобретают лишь полярность. Размагничивающая сила представляет собою, следовательно, косность эфира, противодействующего поляризации. Если, далее, принять, что весомые частицы при своем вращении увлекают за собою колебания эфира, то первоначально одинаково направленные колебания при кручении частично расстраиваются, а при раскручивании снова возвращаются в прежнее положение. Аналогичными молекулярными движениями Вертгейм объясняет и колебания земного магнетизма.

Данное явление даже и эффектом заслуживающим внимания сегодня не считается и не объясняется никак, кроме магнитострикции. А магнитострикция в свою очередь пока только продольная изучена. Поперечная рассматривается как перпендикулярность того же образца магнитному потоку. Одновременно обе почему-то не рассматриваются.

Объяснить же пропадание и восстановление намагниченности можно лишь изменением ориентации доменов: при закручивании они ложатся набок и возвращаются обратно при раскручивании. Причем полного пропадания намагниченности все таки нет.

После Вертгейма опытами, касающимися связи между магнетизмом и изменением положения молекул, занимался Г. Видеман, хотя последний и не углублялся в молекулярную теорию в такой степени, как его предшественник. Согласно его опытам магнитный стержень, намагниченный гальваническим током и затем размагниченный током противоположного направления, от простого сотрясения снова становится магнитным.

Здесь может быть ошибка самого Видемана. Возможно и Не проверил степени и направления намагниченности после механического воздействи. Отметил факт и остановился.

Подобно тому, как кручение влияет на магнитность, так и, обратно, магнетизм влияет на кручение. Если железную проволоку закручивать во время или после прохождения гальванического тока, то она намагничивается и во время закручивания действует индуктивно на соседний провод.

И здесь поворот доменов действует индуктивно, магнитики – домены двигаются и естественно намагничивают соседний стержень.

Рассмотрим сам опыт. Пропуская ток от батареи прямо через стержень, закручивание мы получим. Да и Видеман получил. Небольшое. Да и прежде него сообщал Альдини в своем «Traité sur le galvanisme (Paris 1804) («Трактат о гальванизме») говорит о Можоне : «Поместив горизонтально очень тонкие швейные иглы, длиною в 2 дюйма каждая, он присоединил их обоими концами к чашечному прибору (гальваническая батарея), состоявшему из 100 стаканов. По истечении 20 дней он вынул иглы, немного окислившиеся, но в то же время намагниченные, с ясно выраженной полярностью». Так что получить оно возможно, заметить сложно при малых токах и малом времени действия. Например Петрову это не удалось.

А вот катушка, через которую пропускается ток, стержень закручивает, и гораздо больше, даже если и тока нет. Ток от батареи лишь может корректировать действие от соленоида производящего закрутку и намагничивание. И чистая, линейная магнитострикция ни в одном из всех случаев не при чем!

Все упирается в направление намотки провода катушки и в направление пропускаемого тока. По оси соленоида этой винтовой намоткой создается такой же винтовой магнитный поток. Мало того поток не одиночный, множество потоков, различных. Доменов в поперечном сечении обнаруживается множество и различных. Они то, кроме намагничивания еще и закручивают стержень, а вместе с этим и кладут набок домены созданные током от батареи. Если намотка против часовой стрелки и ток тоже, то и стержень будет закручиваться в ту же сторону, и наоборот, если все в другую сторону. Для справки: круговым поле может быть, только если один виток, или виток расположен над витком. Но тогда и эффект будет практически нулевым.

Эффект имеет далеко идущие последствия. Сегодня считается, что соленоид намагничивает ферромагнетики до насыщения, а под насыщением понимается полное выстраивание доменов по оси соленоида. Так вот, это не так и ОПЫТЫ В. Вертгейма 1855 г., да и сам эффект Видемана доказывает это. Если просто намагничивать закрепленные магниты соленоидом, то насыщения мы не получим, так как домены будут ориентированы под углом к оси соленоида. Только ток от батареи или другого источника постоянного тока при выключенном соленоиде позволяет снова выстроить домены, как и надо, по оси. Причем ток должен быть достаточно большим, чтобы после выключения возврата к прежнему состоянию не произошло. Почему происходит закручивание при воздействии только одного постоянного тока? Кстати это открытие было сделано Ампером почти за 30 лет до этого. Так что название эффекта не по чести! В какую сторону происходит кручение, как и Ампер, Видеман не уточнял. Скорее всего, в правую. Хотя это не факт. Закручивание должно зависеть от первичной ориентации атомов (доменов).

Еще одно проявление эффекта Видемана

Если стержень подвесить на гибком скользящем проводящем подвесе и пропускать через катушку ток, то помимо закручивания стержня на подвесе, мы сможем зарегистрировать в цепи подвес - стержень ток, совпадающий с направлением намагничивания.

На самом деле эффект еще и является обратным эффекту Эйнштейна Де-Хааза, которые, не смотря на всю гениальность Эйнштейна не удосужились полистать литературу. И еще на базе этого эффекта могут быть построены униполярные электромашины.

А еще можно и по способу Барнетта крутить стержень и получать ток, правда не очень большой.

См. Барнетта эффект, Эйнштейна Де-Хааза.

http://fatyf.narod.ru/Barnett-effect.htm

http://fatyf.narod.ru/einstein-de-haase-effect.htm

В современных машинах униполярной индукции используются две обмотки с общей точкой, к которым подведено переменное напряжение. В результате получается импульсное воздействие на крутящийся с большой скоростью продольный магнит, с которого снимается постоянная эдс совсем корявым способом. Ртутный контакт.

Здесь в опыте все наоборот, не магнит еше пока… намагничивается катушкой только один раз, и наблюдается при пропуске тока крутильный эффект тоже один раз при включении. Вращение можно получить, используя импульсный ток в катушке и даже постоянный как это делал Фарадей в своем двигателе.

Фатьянов А.В. Апрель 2008, доделано октябрь 2009 Fatyalink@mail.ru

В начало на лист изменений