16 Магнитная сборка Халбаха ▶▶ Halbach array ▶▶ Физика эффекта

@ Магнитная сборка Халбаха ▶▶ Halbach array ▶▶ Физика эффекта 💥 В этом ролике разберём физику явления магнитной сборки Халбаха. Как она собирается, как функционирует. В результате поняв принцип явления вы сможете собирать аналогичные сборки любой сложности, как говорится с закрытыми глазами. В 1980-х годах Клаус Хальбах разработал магнитную сборку, впоследствии названную его именем. Что о ней говорится в доступных источниках? Магнитная сборка Хальбаха — особая конфигурация постоянных магнитов, характеризующаяся тем, что магнитное поле с одной из её сторон практически полностью отсутствует благодаря особому расположению элементов сборки. То есть, с одной стороны сильный магнитный эффект, а с другой практически отсутствует. Описываемый эффект воспроизводится повторением последовательности магнитных элементов вектором намагничивания (на передней поверхности) влево, вверх, вправо, вниз, влево. Вот в принципе и вся информация в интернете за сборку Халбаха. Рисунки и фотографии ещё хуже. Изображают сборку все по разному, что вносит ещё больший сумбур. Данный пример можно написать по разному, но любой математик вам скажет, что смешивать это дилетантщина, не профессионализм. Происходит это из-за того, что нет понимания физики данного явления. Есть классическое изображение магнита и его более чем достаточно. Напомню, магнитные волны выходят из полюсов магнита и уходят в пространство. Малая часть их загибается в сторону противоположного полюса, но основная часть уходит в пространство. Из трёх магнитов положенных в линию получится один большой магнит. Основной выход магнитных волн будет на концах этого большого магнита, а центральный магнит сейчас играет роль магнитопровода. Поворачиваем боковые магниты, что бы образовалась буква «П». Мы сделали классический подковообразный магнит, где центральная часть продолжает играть роль магнитопровода. Сместим магнитопровод (центральный магнит) к центру сборки и получим стандартный элемент сборки Халбаха. По этому сборка Халбаха это просто сборка подковообразных магнитов. И как общеизвестно, в подковообразном магните магнитные волны выходят из полюсов, а из его дугообразной части практически не выходят. Вот и получается, с одной стороны выходят усиленные магнитные волны, а с другой стороны магнитные силы стремятся к нулю. В место центральных магнитов играющих роль магнитопроводов, можно использовать простое железо. Что с успехом люди и используют уже лет 200 в Электрических генераторах. На железо ротора располагают последовательно постоянные магниты создавая сборки подковообразных магнитов. Для того что бы магнитные волны понапрасну не рассеивались в пространство, а направлялись точно на рабочие зоны, в данном случае на катушки. Так что Халбах припозднился с изобретением сборки подковообразных магнитов лет так на 150. По этому корректнее если бы Халбах эту сборку назвал бы сборкой Фарадея или сборкой Ленца, а не своим именем. Этот же принцип используют и в магнитах на холодильник, и в гибких магнитах, и в грузоподъёмных магнитах. Неразбериху и плохое понимание процессов вносит утверждение, что магнитные волны замкнутые и круговые. От части они замкнуты, при условии если волны с одного полюса замкнутся с волнами другого полюса и всё равно часть из них уйдёт в пространство. К примеру, у центрального магнита в этой сборке нет замкнутых собственных магнитных волн. Его волны разомкнулись и ушли в соседние магниты. По этому с помощью магнитопроводов мы можем задавать любую нужную конфигурацию магнитных волн.