Магнитный скачок давления
На границе раздела двух сред с различной магнитной проницаемостью при включении магнитного поля возникает скачек давлений , (2.57) где , µ0 – магнитная постоянная, - единичный вектор нормали к межфазной поверхности, и - вектора намагниченности сред (индекс 1 относится к «нижней» среде, индекс 2 относится к «верхней» среде). Давления в среде с большей намагниченностью будет меньше. Если верхней средой является воздух, то внутри магнитной среды (в частности – магнитной жидкости) у плоской границе раздела давление будет меньше по сравнению с атмосферным на величину , (2.58) где - нормальная к поверхности составляющая намагниченности. Физическую природу скачка давления можно понять, если учесть, что на границе раздела двух сред происходит скачек нормальной составляющей напряженности магнитного поля: . (2.59) Магнитные микро - или наночастицы, расположенные по обе стороны от границы раздела, находятся в различном по величине магнитном поле. В окрестности границы раздела существует неоднородное магнитное поле, градиент которого направлен из среды с большей намагниченностью в среду с меньшей намагниченностью, поскольку в среде с меньшей намагниченностью напряженность магнитного поля больше. На частицу действует сила , направленная в сторону менее магнитной среды, в частности, в атмосферу, что снижает давление в МЖ. Одним из проявлений магнитного скачка давлений является неустойчивость поверхности МЖ в нормальном к ней магнитном поле. Эта неустойчивость заключается в том, что при достижении определенной критической величины напряженности магнитного поля (определенной намагниченности) поверхность жидкости приобретает специфическую игольчатую форму (сеть конусообразных пиков). Появление пиков связано с тем, что сравнительно небольшое возмущение гладкой поверхности МЖ приводит к искажению магнитного поля, которое вызывает их дальнейший рост. Примером появления конусообразных пиков на поверхности МЖ может служить фотография поверхности магнитожидкостной перемычки, образованной в неоднородном поле кольцевого магнита [1]. Капля МЖ, внесенная в область максимального поля в трубке, перекрывает ее сечение. При этом магнитное поле перпендикулярно к свободной поверхности перемычки. По обе стороны перемычки образуются конусовидные пики, обусловленные неустойчивостью поверхности МЖ в поперечном поле. По нашим наблюдениям может образоваться от одного до пяти приблизительно одинаковых пика, высота которых составляет 1–2 мм. На рис. 2.5 показаны фотографии поверхности МЖ – перемычки.
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (621)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |