Юный техник 1991-08, страница 30
-лг м- Схема замороженного магнитного потока. постоянной величиной. (Этот факт еще называют замороженностью магнитного потока.) И наконец, согласно закону Ампера однонаправленные токи, как известно, притягиваются, а противоположные отталкиваются. Поставим теперь мысленный эксперимент. Возьмем два соосных сверхпроводящих кольца разного диаметра — одно побольше, другое — поменьше — и будем их сближать. Поочередно кольца будут проходить через три положения (см. рис.). В первом, когда магнитный поток меньшего кольца равен, допустим, 5 силовым линиям, мы заморозим его величину. Что при этом получится? Окажется, что одна из линий магнитного кольца — центральная — принадлежит полю большого кольца, а четыре других создаются собственным полем меньшего. Направления всех пяти линий Положения магнитных колец при сближении. одинаковы; следовательно, токи обоих колец имеют одно направление, и сами кольца согласно закону Ампера должны притягиваться. При уменьшении расстояния мы придем ко второму положению, когда плоскость меньшего кольца пронизывает все 5 силовых линий большого. Но, по закону Фа-радея, общее число линий, принадлежащих меньшему кольцу, должно оставаться неизменным. Получается, что собственный ток малого кольца должен стать равным нулю, то есть исчезнуть. Но тогда и сила магнитного взаимодействия обоих колец тоже окажется равной нулю. И наконец, если мы еще уменьшим расстояние между кольцами, плоскость малого кольца станут пронизывать уже 7 силовых линий большого. Однако, по закону Фа-радея, у нашего замороженного потока число таких линий по-прежнему 5. Это условие может быть выполнено только в том случае, если в системе появится пара «отрицательных» силовых линий (на схеме они показаны пунктиром), которые будут созданы собственным током меньшего кольца. И ток этот будет течь в противоположном направлении. Стало быть, поменяет знак и магнитная сила взаимодействия колец. Иными словами, магнитное поле станет работать подобно пружине; тот гвоздь, с которого мы начали эту статью, удастся-таки подвесить с помощью магнита! А как совсем недавно доказали, эффект «магнитной ямы» проявляется не только на статических объектах, таких, как кольца, но и в динамике. И это открывает широкие возможности для его практического использования. Величину магнитного поля теперь удастся поднять до сотен тысяч Гаусс. А это уже магнитная «подушка» с нагрузкой до 500 кг/смг. По ней вполне способны «ходить» поезда. Зеленый свет открыт! И. ЛЕБЕДЕВ 27 |
