Электромагнит. Козлов В.И - 8 стр.

UptoLike

Составители: 

относительно катода, электрическое поле в пространстве между катодом и анодом
радиально, т. е. его силовые линии направлены вдоль радиусов системы электродов, и
электроны, вылетевшие с катода, движутся к аноду по прямолинейным траекториям (рис.
7, а). Если теперь эту лампу поместить в магнитное поле, вектор индукции которого
B
перпендикулярен силовым линиям электрического поля, то траектории электронов
приобретут спиральный характер (рис. 7, б).
в
б
а
Рис. 7. Траектории движения электронов в пространстве между катодом и анодом
лампы при различных напряженностях вн6шнего магнитного поля:
а -
крит
HH
, б -
крит
HH
=
, в -
крит
HH
.
По мере увеличения индукции магнитного поля
искривление траекторий будет
все больше и больше, и, наконец, при некотором критическом значении индукции
.
крит
B
,
искривление окажется столь сильным, что электроны не долетят до анода и анодный ток
резко упадет (рис.7, в). Зная параметры конструкции диода, разность потенциалов между
катодом и анодом, когда исчезает анодный ток, можно определить индукцию магнитного
поля, в которое помещен диод.
Структура электрического и магнитного полей в описанном устройстве подобна
структуре полей в радиолампе, являющейся генератором СВЧ колебаний и называемой
магнетроном. Отсюда и метод измерения магнитной индукции, основанный на
применении такой лампы, получил название «метода магнетрона». Он позволяет измерять
поля, индукция которых более 0.02 Т, с точностью
( )
%51
÷
.
3. Измерение магнитной индукции методом
ядерного магнитного резонанса (ЯМР).
Все упомянутые выше методы измерения индукции магнитного поля позволяют
проводить измерения с точностью не лучше 1%. Существует ряд физических явлений,
которые позволяют достичь гораздо более высокой точности. Одно из таких явлений
ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Ядро каждого атома обладает магнитным моментом
я
M
. Природа магнитного момента любой частицы такова, что, будучи помещен в
магнитное поле с индукцией
В
, он прецессирует относительно этого поля (рис. 8, а) с
частотой, называемой частотой Лармора:
.
B
=
γ
(5)
9
                                                 9
относительно катода, электрическое поле в пространстве между катодом и анодом
радиально, т. е. его силовые линии направлены вдоль радиусов системы электродов, и
электроны, вылетевшие с катода, движутся к аноду по прямолинейным траекториям (рис.
                                                                                  
7, а). Если теперь эту лампу поместить в магнитное поле, вектор индукции которого B
перпендикулярен силовым линиям электрического поля, то траектории электронов
приобретут спиральный характер (рис. 7, б).




                  а                              б                                 в

       Рис. 7. Траектории движения электронов в пространстве между катодом и анодом
          лампы при различных напряженностях вн6шнего магнитного поля:

                          а-   H〈 Hкрит   , б - H = H крит , в -   H〉 H крит   .


                                                               
       По мере увеличения индукции магнитного поля B искривление траекторий будет
все больше и больше, и, наконец, при некотором критическом значении индукции Bкрит . ,
искривление окажется столь сильным, что электроны не долетят до анода и анодный ток
резко упадет (рис.7, в). Зная параметры конструкции диода, разность потенциалов между
катодом и анодом, когда исчезает анодный ток, можно определить индукцию магнитного
поля, в которое помещен диод.
       Структура электрического и магнитного полей в описанном устройстве подобна
структуре полей в радиолампе, являющейся генератором СВЧ колебаний и называемой
магнетроном. Отсюда и метод измерения магнитной индукции, основанный на
применении такой лампы, получил название «метода магнетрона». Он позволяет измерять
поля, индукция которых более 0.02 Т, с точностью (1 ÷ 5) % .



                      3. Измерение магнитной индукции методом
                         ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

      Все упомянутые выше методы измерения индукции магнитного поля позволяют
проводить измерения с точностью не лучше 1%. Существует ряд физических явлений,
которые позволяют достичь гораздо более высокой точности. Одно из таких явлений –
ядерный
 
         магнитный резонанс (ЯМР). Ядро каждого атома обладает магнитным моментом
M я . Природа магнитного момента любой частицы такова, что, будучи помещен в
                              
магнитное поле с индукцией В , он прецессирует относительно этого поля (рис. 8, а) с
частотой, называемой частотой Лармора:

                               Ω = γ ⋅ B.                                              (5)