Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 22. 10. 2017 15:15

AleneZ
Zelenáč
Příspěvky: 22
Reputace:   
 

Stacionární magnetické pole

Dobrý den,
chtěla jsem se zeptat ohledně jednoho příkladu, úloha zní: Dva dlouhé přímé rovnoběžné vodiče jsou od sebe vzdáleny 10 cm. Jedním prochází proud 15 A, druhým 5 A. V kterém bodě na přímce kolmé k oběma vodičům je magnetická indukce výsledného magnetického pole nulová ? Řešte pro případ souhlasných i opačných směrů proudů.
(mezi vodiči a to 2,5 cm od vodiče s menším proudem, mimo vodiče a to 5 cm za vodičem s menším proudem). Zkoušela jsem si vypočítat hodnoty B$_{1}$ (=3*10$^{-5}$T) a B$_{2}$ (=1*10$^{-5}$), nevím jak dále pokračovat.

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) AleneZ)

#2 22. 10. 2017 16:38

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

Vede to na rovnici, kde je rozdíl funkce pro B vedle vodiče s 15 A v závislosti na vzdálenosti a funkce pro B vedle vodiče s 5 A v závislosti na vzdálenosti.

Offline

 

#3 23. 10. 2017 11:05 — Editoval proton100 (23. 10. 2017 11:05)

proton100
Zablokovaný
Příspěvky: 264
Reputace:   -21 
 

Re: Stacionární magnetické pole

↑ AleneZ:Teoreticky je to správne, ale merací prístroj by to nepotvrdil, boli by tam "záhadné" odchýlky. Nešlo by o chybu merania.

Offline

 

#4 23. 10. 2017 11:13

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

↑ proton100:
Tak si ňákej měřák kup a zkus si to:-)

Offline

 

#5 23. 10. 2017 11:17

proton100
Zablokovaný
Příspěvky: 264
Reputace:   -21 
 

Re: Stacionární magnetické pole

↑ edison: Merací prístroj mám už dlho a nameral som viac podivných vecí.

Offline

 

#6 23. 10. 2017 11:20

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

Pak je ještě dobré se zamyslet nad správností jeho použití. Měření magnetometrem je pro neznalé podobně záludné, jako měření IR teploměrem:-)

Offline

 

#7 23. 10. 2017 11:20 — Editoval proton100 (23. 10. 2017 11:26)

proton100
Zablokovaný
Příspěvky: 264
Reputace:   -21 
 

Re: Stacionární magnetické pole

↑ edison: Uveď príklad. Mám digitálny, predpokladám s hallovou sondou.

Offline

 

#8 23. 10. 2017 11:33

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

Např. zrovna tahle úloha spoustou běžných čidel nejde rozumně změřit, protože je tam moc velký gradient a na to ty čidla nejsou stavěná. A když se dráty dají 10 m od sebe, bude mít zase vliv kdejaký kus železa ve srovnatelné vzdálenosti. A protože pole bude slabé, bude nezanedbatelné i zemské pole a do něj zas kecá kdejakej kus horniny kilometry hluboko a sluneční vítr megametry vysoko (měnící se v čase).

Na druhou stranu, když se ty dráty budou napájet AC proudem, daj se daleko od sebe a celé to bude velmi daleko od el. vedení, výsledky s malinkým indukčním čidlem a úzkopásmovým měřícím přijímačem vycházejí luxusně přesně dle teorie.

Offline

 

#9 23. 10. 2017 11:41

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

Jo a u digitálu s hallovkou pozor na ujíždění s teplotou a zarušení měřáku, pokud jsou dráty napájeny ze spínaného zdroje.

Offline

 

#10 23. 10. 2017 11:47 — Editoval edison (23. 10. 2017 12:09)

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

A samozřejmě u tohoto typu úlohy nezapomenout na to, že magnetické pole produkují i dráty co vedou zpět. V podstatě je velmi těžké to celé uspořádat tak, aby tento jednoduchý výpočet nebyl odhadem. Pro praktické využití, pokud chceš přesnost, je samozřejmě nutné počítat pole celé délky smyček podle pánů Biot-Savart.

Takže máš vlastně svým způsobem pravdu, protože tato úloha nejde ve své čisté podobě prakticky realizovat:-)

Offline

 

#11 23. 10. 2017 11:51 — Editoval edison (23. 10. 2017 21:27)

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

(prosím někoho z moderátorů o rozdělení tohoto tématu - oddělenou část nazvěte třeba Magnetické pole mezi vodiči s rozdílnými proudy)

edit: raději Měříme magnetické pole

Offline

 

#12 23. 10. 2017 12:58 — Editoval proton100 (23. 10. 2017 13:25)

proton100
Zablokovaný
Příspěvky: 264
Reputace:   -21 
 

Re: Stacionární magnetické pole

↑ edison:Nameral som v striedavom rozsahu 10-ky Hertz dočasný nárast magnetickej indukcie pri pohybe rukou ktorýmkoľvek smerom, v prázdnej miestnosti aj von na lúke, desiatky nanoTesla, povedzme +50 až +100 nT. Na hodnoty nemal vplyv smer pohybu ruky - hore, dole, sever, východ, juhozápad... kamkoľvek. Trochu väčšie hodnoty boli tuším na sever a východ. Čím prudší pohyb, tým väčší nárast. Meral som to niekedy okolo jesennej rovnodennosti u nás na Slovensku niekedy cez deň. Hodnoty bez pohybu ruky boli asi 6 nT. Vieš to vysvetliť?

Offline

 

#13 23. 10. 2017 13:25

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

Pokud jsi neměl v baťohu nějaký měřák od HP za pár set tisíc a k němu dopovídající sondu, tak odpověď je, že měřit nT s běžnou hallovkou je nesmysl a na této úrovni ukazuje kraviny.

Zdroj těch kravin může být např. Rušení rádiovými signály, elektrostatické pole, zmatení algoritmu co to v měřáku průměruje, ...

Přesné vysvětlení ti asi nikdo neřekne, protože je to moc práce a z výsledku nekouká užitek. Na měření nT se lépe hodí NMR, GMR a pod. V poslední době pak i MEMS.

Offline

 

#14 23. 10. 2017 13:31

proton100
Zablokovaný
Příspěvky: 264
Reputace:   -21 
 

Re: Stacionární magnetické pole

↑ edison: Je to prístroj ME3030B. Má hallovu sondu, je nevhodný? Nikdy si nenameral nárast "magnetickej indukcie" pri pohybe prístroja?

Offline

 

#15 23. 10. 2017 13:54

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

Nemám přístroj, kterej by takové věci dokázal spolehlivě měřit. A tenhle bych do této kategorie taky nepočítal. A pak je taky potřeba na takové měření udělat přípravek, který zajistí, že se v průběhu pohybu nebude měnit orientace čidla vůči poli.

Takže tipuji, že primární problém bude změna orientace při pohybu. V manuálu píšou:
Important: Let the display settle for 2 seconds after every change of direction.

Offline

 

#16 23. 10. 2017 14:07

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

Prostě pokud nějakej měřák s hallovkou měří nT, je to na hranici možností, takže se signálem z ní dělá různý kouzla, aby se k těm nT dostal. A součástí těch kouzel bude zpracování nějakého delšího času. To je naprosto neslučitelné s pohybováním:-)

Kup si za 700 váhu s rozlišením 1 mg a uvidíš, jaké podivné věci naměříš:-) Pak si představ, že měření nT hallovkou je tak 10 nebo 100 krát horší.

Offline

 

#17 23. 10. 2017 14:58

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

Tak jsem zkusil pohledat, co by se pro tvůj pokus hodilo... většina přesných magnetometrů je pomalých, nebo ukazují jen rozdíl mezi dvěma sondami.

Tak asi nejlevnější by bylo
https://www.digikey.com/product-detail/ … -ND/396917
rozlišení 10 nT, 8 vzorků za sekundu
za 387 USD. K tomu převodník TTL232/USB za 1 USD a notebook.

Offline

 

#18 24. 10. 2017 13:01

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

Nakonec jsem dospěl k závěru, že ten ME3030B je v podstatě taková hračka pro maminky co se bojí neviditelných polí:-)

Ale je docela úspěch, že má v AC rozsahu šum jen 6 nT. Ovšem cesta k tomu vede přes podobné softwary, jako mají setinkové váhy za 250, co se používají při prodeji nejmenované byliny, nebo miligramové váhy za 700.

Nepříjemné zjištění je, že ale nejde běžně koupit magnetometrickou sondu jako příslušenství k nějakému multimetru a ani obecný magnetometr jako samostatný přístroj. Pro mě samozřejmě není problém si udělat přípravek s hallovkou za 10 Kč (taky takový občas používám), ale "běžní lidé" mají asi smůlu.

Další zjištění je, že kdybych chtěl rozumně měřit slabá pole, tak všechna citlivější čidla mají nějaké složitosti, že by psaní software k nim zabralo tak měsíc. Nakonec jako nejjednodušší mi vyšla magnetická rezonance:-)

A kdybych chtěl rychlé měření, tak je asi opravdu lepší si koupit nějakej drahej modulek od Honeywellu, kde už někdo ty měsíce práce se zpracováním signálu z AMR, nebo něčeho podobného udělal.

Offline

 

#19 24. 10. 2017 22:36

edison
Příspěvky: 2622
Reputace:   47 
 

Re: Stacionární magnetické pole

Tady přednáška o senzorech magnetického pole:
http://media.fel.cvut.cz/archive/fc/FC- … enzoru.mp4

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson