Взаимодействия материальных

магнитного поля будет отклоняться в зависимости от места подключения к изделию токоподвода в. сторону разряжения магнитных силовых линий (рис. 3, а, б, в). В результате взаимодействия магнитного поля столба дуги с поперечным магнитным полем дуга будет отклоняться в сторону наименьшей магнитной индукции (рис. 4).

Магнитный неразрушающий контроль - вид контроля, основанный на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Магнитные методы являются наиболее старыми из методов НК, связанных с применением приборов и дефектоскопических материалов. Уже в 1868 году англичанин Саксби применил компас для определения дефектов в пушечных стволах. В 1917 году американец Хока применил железные опилки для обнаружения трещин в стальных деталях [85]. Вихретоковый вид неразрушающего контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в объекте контроля этим полем. Вихревые токи были открыты в 1825 году французским физиком Ф. Араго и исследованы его учеником Л. Фуко. В 1831 году М. Фарадей объяснил причину возникновения вихревых токов, открыв явление электромагнитной индукции. В 1879 году англичанин Хьюз, по-видимому, впервые применил вихревые токи для НК: он разработал устройство с дифференциальным трансформатором. Измерительный преобразователь состоял из обмотки возбуждения, которая подключалась к генератору переменного напряжения, и измерительных обмоток, подключенных к гальванометру. Это устройство было применено для сравнения свойств металлических объектов, размешенных вблизи измерительного преобразователя [43]. Первичные преобразователи, применяемые для реализации и магнитных,и вихретоковых методов, фиксируют изменение только одной составляющей электромагнитного поля - статического

3. Магнитоиндукционные муфты построены на использовании взаимодействия магнитного поля, создаваемого индуктором 3 (электромагнитом или постоянным магнитом) с токами, возникающими в якоре 2 при пересечении его силовыми линиями магнитного поля (рис. 20.15, в). Такие муфты можно использовать для передачи крутящего момента в герметический корпус, так как полумуфты / и 2 не соприкасаются друг с другом.

Магнитный неразрушающий контроль — вид контроля, основанный на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Магнитные методы являются наиболее старыми из методов НК, связанных с применением приборов и дефектоскопических материалов. Уже в 1868 году англичанин Саксби применил компас для определения дефектов в пушечных стволах. В 1917 году американец Хока применил железные опилки для обнаружения трещин в стальных деталях [85]. Вихретоковый вид неразрушающего контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в объекте контроля этим полем. Вихревые токи были открыты в 1825 году французским физиком Ф. Араго и исследованы его учеником Л. Фуко. В 1831 году М. Фарадей объяснил причину возникновения вихревых токов, открыв явление электромагнитной индукции. В 1879 году англичанин Хьюз, по-видимому, впервые применил вихревые токи для НК: он разработал устройство с дифференциальным трансформатором. Измерительный преобразователь состоял из обмотки возбуждения, которая подключалась к генератору переменного напряжения, и измерительных обмоток, подключенных к гальванометру. Это устройство было применено для сравнения свойств металлических объектов, размещенных вблизи измерительного преобразователя [43]. Первичные преобразователи, применяемые для реализации и магнитных,и вихретоковых методов, фиксируют изменение только одной составляющей электромагнитного поля - статического

Действие магнитоиндукционной муфты (рис. 4.48, б) основано на использовании взаимодействия магнитного поля, создаваемого индуктором /, с токами, возникающими в якоре 2 при пересечении его силовыми линиями магнитного поля. Индуктором служит электромагнит гош постоянный магнит. Поскольку в магнитоиндукционной муфте передача движения от ведущего вала к ведомому осуществляется без применения механической связи между ними, такие муфты можно применять для передачи крутящего момента внутрь герметического корпуса.

Шлейфовый осциллограф (фиг. 103) [8] отличается от струнного гальванометра тем, что измерительный шлейф имеет форму петли 3, а не прямой линии. В результате взаимодействия магнитного поля сильного электромагнита 4, питаемого постоянным током, и переменного электромаг-Схема устрой- нитного поля шлейфов зеркальце 6, ства шлейфо- прикреплённое к средней части В^о°рафаЦ[8]Л петли> поворачивается и соответственно этому перемещает отражённый луч, след которого фиксируется на светочувствительной бумаге или плёнке.

При вращении ведущего и ведомого валов с одинаковыми угловыми скоростями муфта не передает крутящего момента. При отставании ведомого вала от ведущего, т. е. при появлении относительного скольжения, муфта начинает передавать крутящий момент за счет взаимодействия магнитного поля электромагнита с полем вихревых токов, наводимых во второй части муфты.

Для турбулентного режима течения характер взаимодействия магнитного поля с потоком значительно сложнее, ибо в этом случае поле взаимодействует как с осредненным, так и с пульсационным движением. Это взаимодействие проявляется в виде двух эффектов — эффекта Гартмана и эффекта гашения турбулентных пульсаций. Соотношением этих эффектов определяется характер течения. Наложение поля может значительно изменить структуру потока: например, погасить или ослабить пульсации скорости в направлении, перпендикулярном вектору магнитной индукции, создав тем самым резкую анизотропию турбулентности. При больших полях возможна и полная лами-наризация течения.

рабочего вещества, создается Ё результате взаимодействия магнитного поля с электрическим током.

Магнитный вид неразрушающего контроля основан на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Его, как правило, применяют для контроля объектов из ферромагнитных материалов. По характеру взаимодействия физического поля с объектом этот вид контроля не дифференцируют: во всех случаях используют намагничивание объекта и измеряют параметры, используемые при контроле магнитными методами. Процесс намагничивания и перемагничивания ферромагнитного материала сопровождается гистерезисными явлениями (рис. 1.1). Свойства, которые требуется контролировать (химический состав, структура, наличие несплошностей и др.), обычно связаны с параметрами процесса намагничивания и петлей гистерезиса.

' Наибольшее распространение в настоящее время получили электродинамические испытательные виброустановки [15]. Колебательное движение рабочего стола электродинамического возбудителя возникает в результате взаимодействия магнитного поля тока подвижной катушки, связанной со столом, с магнитным полем, создаваемым электромагнитом или" постоянным магнитом. В основу работы такого вибровозбудителя положены два явления. Явление образования пондеромотор-ной сипы

Механика интересуется не только кинематическими характеристиками движения, но и установлением законов движения, т. е. определением того, каким образом движения зависят от взаимодействия материальных объектов. В связи с этим исходные предположения и постулаты, достаточные для построения геометрической картины движения, недостаточны для определения законов механики; они должны быть дополнены предположениями, которые вместе с предположениями о пространстве, времени и способах введения систем отсчета (см. гл. I) составляют исходную аксиоматику классической механики.

еще одну идеализацию — представление о дальнодействии. Эта идеализация компенсирует то обстоятельство, что физическая природа взаимодействия материальных объектов не может быть описана в рамках исходных представлений классической механики о пространстве и времени.

Сила — результат взаимодействия материальных объектов. Это значит, что если FA = d^A/dt =?0 из-за наличия точки В, то и, наоборот, FB = dqB/dt=/=Q из-за наличия точки А. Соотношение между силами FA и FU устанавливается третьим постулатом (законом) Ньютона. Согласно этому постулату при взаимодействии между материальными объектами силы РА и FK равны по величине, действуют вдоль одной прямой, но направлены в противоположные стороны. Этот закон формулируется иногда кратко так: «любое действие рзвно и противоположно противодействию'».

Выясним теперь, как изменяется кинетическая энергия Т во время движения произвольной системы, в которой возможны не только временные взаимодействия, но и иные формы взаимодействия материальных точек. С этой целью вернемся к определению силы Fi = dqi/dt и умножим обе части этого равенства скалярно на d/v

отсчета есть результат взаимодействия материальных точек, а в общем случае — результат взаимодействия материальных тел.

Связь закона сохранения момента импульса с изотропностью пространства. Закон сохранения момента импульса изолированной системы математически следует из уравнения (24.1), при выводе которого предполагалось, что момент внутренних сил взаимодействия материальных точек системы удовлетворяет соотношению (21.106), т. е. равен нулю. С формальной математической точки зрения это обстоятельство и обусловливает существование закона сохранения момента импульса для изолированной системы материальных точек. Как было подчеркнуто, это. соотношение не следует из законов Ньютона, а является независимым от них требованием, вследствие чего уравнение моментов (21.21) для системы материальных точек не сводится полностью к законам Ньютона.

Силы инерции. В инерциальных системах координат единственной причиной ускоренного движения тела являются силы, действующие на него со стороны других тел. Сила всегда есть результат взаимодействия материальных тел.

этой системе отсчета все небесные тела испытывают соответствующие ускорения. Ясно, что эти ускорения не являются результатом действия на небесные тела каких-либо сил со стороны других тел. Таким образом, в неинер-циональных системах отсчета существуют ускорения, которые не связаны с силами такого же характера, какие известны в инерциальных системах отсчета. Благодаря этому первый закон Ньютона в них не имеет смысла. Третий закон Ньютона в отношении взаимодействия материальных тел, вообще говоря, выполняется. Однако, поскольку в неинерциальных системах отсчета ускорения тел вызываются не только «обычными» силами взаимодействия между материальными телами, проявления третьего закона Ньютона настолько искажаются, что он также утрачивает ясное физическое содержание.

Современная наука и техника развиваются в направлении создания новых высокоэффективных материалов, технологий, машин и оборудования на основе физических законов взаимодействия материальных частиц на микроуровне, определяющих структуру и свойства материалов деталей машин в условиях эксплуатации. Физика как наука о принципах и явлениях, происходящих в различных реальных системах многих тел и отдельных телах, рассматривает структуру и свойства твердых тел как некие переменные характеристики.

Сила обычно определяется как причина, которая вызывает движение или его изменения, или как мера взаимодействия материальных тел. Между силой и длощадью, на которую она действует, существует следующее соотношение:

Современная наука и техника развиваются в направлении создания новых высокоэффективных материалов, технологий, машин и оборудования на основе физических законов взаимодействия материальных частиц на микроуровне, определяющих структуру и свойства материалов деталей машин в условиях эксплуатации. Физика как наука о принципах и явлениях, происходящих в различных реальных системах многих тел и отдельных телах, рассматривает структуру и свойства твердых тел как некие переменные характеристики.