Технические средства и методы защиты информации. Зайцев А.П - 169 стр.

UptoLike

166
Теория базируется на уравнении Максвелла. Из решения этого уравнения
вытекает ряд формул, показывающих зависимости комплексного сопро-
тивления катушки от электропроводности, магнитной проницаемости
материала и размеров предмета, помещенного в нее. Эти зависимости по-
казывают также, что имеется максимум реактивной составляющей ком-
плексного сопротивления катушки, соответствующий определенным пара-
метрам (размерам, материалу), находящегося в
ней предмета.
Рассмотрим влияние на характеристики магнитного момента, индуци-
рованного в проводящем предмете, вида материала, из которого он изго-
товлен.
Пусть круглый, тонкий плоский неферромагнитный диск с радиусом r,
толщиной
l, обладающий электропроводностью g намагничивается одно-
родным синусоидальным во времени электромагнитным полем. Поле на-
правлено перпендикулярно к плоскости диска и имеет параметры: ампли-
туда напряженности магнитного поля Hm, круговая частота
ω. Тогда при
некоторых частотах (
ω < 0,5ω
рез
) намагничивающего поля вихревой ток
обуславливает появление в диске индуцированного магнитного момента Р
с амплитудой:
64
0,42 10 ,Pm r Hm
=⋅γλω
отстающего по фазе приблизительно на 90° от намагничивающего поля.
При некоторых частотах (больших резонансной частоты
ω
рез
) вихревой
ток отстает по фазе на 180° от намагничивающего поля, а следовательно,
создаваемый им магнитный поток через плоскость диска направлен на-
встречу потоку индукции намагничивающего поля и почти компенсирует
его. В этом случае магнитный момент отстает на 180° от намагничивающе-
го поля, а его амплитуда определяется выражением Рm = 6 r
3
Hm.
Приведенные зависимости для амплитуды магнитного момента сохра-
няются для квадрата со стороной а = 2r. Для тонкой плоской прямоуголь-
ной пластины толщиной d с размерами сторон а, аn, где nпроизвольное
целое число, амплитуда магнитного момента будет в n раз больше. В целом
эти зависимости сохраняются и для предметов более
сложной формы.
Индуцированный магнитный момент неферромагнитного проводящего
предмета в основном определяется третьей и четвертой степенями его
меньшего размера в плоскости, перпендикулярной намагничивающему полю,
и в меньшей степени зависит от других его геометрических характеристик.
Особенности намагничивания ферромагнитного проводящего предмета
заключаются в следующем. С изменением частоты намагничивающего по-
ля суммарный вектор магнитного момента
предмета может сначала не-
сколько возрасти по модулю, а затем с ростом частоты намагничивающего
поля будет уменьшаться, становясь заметно меньше значения, соответст-
вующего нулевой частоте. Вследствие этого составляющая индуцирован-
ного магнитного момента, синфазная с намагничивающим полем, у ферро-
магнитного предмета меняет знак при возрастании частоты, а у
Теория базируется на уравнении Максвелла. Из решения этого уравнения
вытекает ряд формул, показывающих зависимости комплексного сопро-
тивления катушки от электропроводности, магнитной проницаемости
материала и размеров предмета, помещенного в нее. Эти зависимости по-
казывают также, что имеется максимум реактивной составляющей ком-
плексного сопротивления катушки, соответствующий определенным пара-
метрам (размерам, материалу), находящегося в ней предмета.
     Рассмотрим влияние на характеристики магнитного момента, индуци-
рованного в проводящем предмете, вида материала, из которого он изго-
товлен.
     Пусть круглый, тонкий плоский неферромагнитный диск с радиусом r,
толщиной l, обладающий электропроводностью g намагничивается одно-
родным синусоидальным во времени электромагнитным полем. Поле на-
правлено перпендикулярно к плоскости диска и имеет параметры: ампли-
туда напряженности магнитного поля Hm, круговая частота ω. Тогда при
некоторых частотах (ω < 0,5ωрез) намагничивающего поля вихревой ток
обуславливает появление в диске индуцированного магнитного момента Р
с амплитудой:
                         Pm = 0,42 ⋅10−6 γλω r 4 Hm,
отстающего по фазе приблизительно на 90° от намагничивающего поля.
     При некоторых частотах (больших резонансной частоты ωрез) вихревой
ток отстает по фазе на 180° от намагничивающего поля, а следовательно,
создаваемый им магнитный поток через плоскость диска направлен на-
встречу потоку индукции намагничивающего поля и почти компенсирует
его. В этом случае магнитный момент отстает на 180° от намагничивающе-
го поля, а его амплитуда определяется выражением Рm = 6 r3 Hm.
     Приведенные зависимости для амплитуды магнитного момента сохра-
няются для квадрата со стороной а = 2r. Для тонкой плоской прямоуголь-
ной пластины толщиной d с размерами сторон а, аn, где n – произвольное
целое число, амплитуда магнитного момента будет в n раз больше. В целом
эти зависимости сохраняются и для предметов более сложной формы.
     Индуцированный магнитный момент неферромагнитного проводящего
предмета в основном определяется третьей и четвертой степенями его
меньшего размера в плоскости, перпендикулярной намагничивающему полю,
и в меньшей степени зависит от других его геометрических характеристик.
     Особенности намагничивания ферромагнитного проводящего предмета
заключаются в следующем. С изменением частоты намагничивающего по-
ля суммарный вектор магнитного момента предмета может сначала не-
сколько возрасти по модулю, а затем с ростом частоты намагничивающего
поля будет уменьшаться, становясь заметно меньше значения, соответст-
вующего нулевой частоте. Вследствие этого составляющая индуцирован-
ного магнитного момента, синфазная с намагничивающим полем, у ферро-
магнитного предмета меняет знак при возрастании частоты, а у
166