جميع الكتب

مهني

1 Markets I: The Ecosystem and Exchange-Traded Marketsالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 2 Markets II: Rates, FX and Creditالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 3 Markets III: Commodities, Energy and Cryptoالأسواق عبر الإنترنتالإنجليزية 4 Quantitative Methodsالأساليب عبر الإنترنتالإنجليزية 5 Derivatives and Volatilityالمشتقات عبر الإنترنتالإنجليزية 6 Rates, Credit, XVA and Riskالفائدة والائتمان والمخاطر عبر الإنترنتالإنجليزية 7 Research Craft: Predictors, Backtests, Measurement, Portfoliosالبحث عبر الإنترنتالإنجليزية 8 Strategies I: Equities and Futuresالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 9 Strategies II: Volatility, Relative Value, Macro and the Bank Desksالاستراتيجيات عبر الإنترنتالإنجليزية 10 Microstructure and Executionالتنفيذ عبر الإنترنتالإنجليزية 11 Market Making and High-Frequency Tradingصناعة السوق عبر الإنترنتالإنجليزية 12 Machine Learning for Marketsتعلم الآلة عبر الإنترنتالإنجليزية 13 Low-Latency Softwareالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 14 Networks, Hardware and Trading Infrastructureالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 15 Research, Data and Risk Platformsالتكنولوجيا عبر الإنترنتالإنجليزية 16 The Desk and the Firmالشركة عبر الإنترنتالإنجليزية 17 The Industry: Firms, Roles and Careersالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 18 Interviews I: Maths, Probability and Speedالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 19 Interviews II: Markets, Trading Games and the Final Roundالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية 20 Interviews III: Codeالمسارات المهنية عبر الإنترنتالإنجليزية
التطبيقات حول المدرب تسجيل الدخول ابدأ القراءة

الفيزياء · المسرد

ما معنى المناطق والتخلّف؟

تعريف 22.8 الفيزياء الجامعية — السنة الثالثة · الفصل 22 — الكهرمغناطيسية في المادة

الكتلة الخام من الحديد ليست ممغنطة: بل تتشظى إلى مناطق، وهي أقاليم بمقياس الميكرومتر كلٌّ منها ممغنط تمامًا لكنه يشير إلى جهة مختلفة، فيكاد المجال الخارجي (وكلفة طاقته) يتلاشى. والمجال المطبَّق H→\vect H يحرّك جدران المناطق — فتنمو المناطق المؤاتية — ثم يدير مناطق كاملة إلى الصفّ. وتعلق الجدران بالعيوب، فتصير العملية غير عكوسة: فأدر HH صعودًا ونزولًا يرسمْ B(H)B(H) حلقةً، هي دورة التخلّف. وأطفئ التيار يبقَ المغنطة البقيّة BrB_{\text{r}}؛ وإلغاؤه يحتاج إلى مجال القسر العكسي HcH_{\text{c}}. والمساحة التي تحيطها الحلقة هي طاقة مبدَّدة لكل دورة ولكل وحدة حجم. والمواد الليّنة (الفولاذ السيليكوني والفرّيتات: حلقة رفيعة و HcH_{\text{c}} صغيرة) تصنع قلوب المحوّلات والمحركات؛ والصلبة (الألنيكو و Nd2_2Fe14_{14}B: حلقة سمينة و HcH_{\text{c}} هائلة) تصنع المغانط الدائمة — والذاكرة المغناطيسية: فمغنط الثلاجة والقرص الصلب حلقتا تخلّف تأبيان النسيان.

المناطق. يسارًا: المغنط الحديدي البكر يخفي مغنطته في أقاليم يلغي بعضها بعضًا. ويمينًا: المجال المطبَّق ينمّيها و يديرها كتلةً ممغنطة واحدة — عبر قفزات جدران غير عكوسة تعطي الحديدَ ذاكرته.
المناطق. يسارًا: المغنط الحديدي البكر يخفي مغنطته في أقاليم يلغي بعضها بعضًا. ويمينًا: المجال المطبَّق ينمّيها و يديرها كتلةً ممغنطة واحدة — عبر قفزات جدران غير عكوسة تعطي الحديدَ ذاكرته.
دورة التخلّف. من الحالة البكر (المتقطعة)، يسوق المجال B إلى التشبّع؛ وإرجاع H إلى الصفر يترك البقيّة B_ r، ولا يمحوها إلا مجال القسر -H_ c. ومساحة الحلقة = حرارة لكل دورة ولكل وحدة حجم: فحلقات رفيعة للمحوّلات، وسمينة للمغانط الدائمة.
دورة التخلّف. من الحالة البكر (المتقطعة)، يسوق المجال BB إلى التشبّع؛ وإرجاع HH إلى الصفر يترك البقيّة BrB_{\text{r}}، ولا يمحوها إلا مجال القسر −Hc-H_{\text{c}}. ومساحة الحلقة = حرارة لكل دورة ولكل وحدة حجم: فحلقات رفيعة للمحوّلات، وسمينة للمغانط الدائمة.

أمثلة

مثال 22.9 (المغنط الكهربائي ذو القلب الحديدي)

لُفّ NN لفة تحمل II حول حلقة حديدية (μr∼5000\mu_{\text{r}} \sim 5000) فيها فجوة هواء صغيرة ee. فقانون أمبير من أجل H→\vect H حول الحلقة: Hحديدℓ+Hفجوةe=NIH_{\text{حديد}}\ell + H_{\text{فجوة}}e = NI، و استمرار التدفق يجعل BB مشتركًا، ومنه

B(ℓμ0μr+eμ0)=NI.B\Big(\frac{\ell}{\mu_0\mu_{\text{r}}} + \frac{e}{\mu_0}\Big) = NI .

ومع ℓ=1 m\ell = 1\,\mathrm{m} و e=1 cme = 1\,\mathrm{cm}، يكون حدّ الفجوة خمسين ضعف حدّ الحديد: فيُنفَق كل جهد الوشيعة تقريبًا على دفع المجال عبر سنتيمتر واحد من الهواء. وتلك هي الدارة المغناطيسية في سطر واحد — فالحديد ناقل شبه تامّ للتدفق، و الهواء مقاومة — ولذلك تبقي المحركات والمرحّلات ورافعات ساحة الخردة فجوات هوائها رقيقة بلا هوادة (المسألة 22.1).

اقرأ في الفصل ←