Экспериментальное наблюдение волн магнитного поля и исследование их распространения в металлах — страница 3

  • Просмотров 528
  • Скачиваний 18
  • Размер файла 135
    Кб

каких полей можно реально возбудить в металлах и каковы частотные ограничения дисперсионного соотношения для проводящей среды в асимптотике металлов при длинах волн   ? Возбуждение электродинамических полей в металле (пластинки меди и алюминия) производилось на низких частотах  = 50  50.103 Гц и было возможным только с помощью магнитной антенны, так как импеданс ближней зоны излучения лишь у магнитного диполя сопоставим с

импедансом металлической среды. Прием прошедшего через металл излучения был возможным также лишь магнитной антенной, что однозначно говорит о наличии в принимаемом сигнале составляющей только магнитного поля и об отсутствии на выходе других составляющих электродинамического поля, названного в [1] реальное электромагнитное поля . Для определения закона частотной дисперсии волнового числа магнитной волны в металле его

действительная часть измерялась по сдвигу фазы колебаний волны при ее прохождении в плоском слое толщиной l : , а мнимая часть - по затуханию амплитуды волны. Так как в теории металлов хорошим приближением является равенство [2], то следует ожидать, что указанные измерения посредством этих двух способов должны давать одинаковые результаты. На рис. графически представлены результаты измерений по фазе (мелкие штрихи) и по затуханию

(штрихи крупнее) для медной пластинки толщиной l = 1,9 мм. Видно, что измеренные указанными способами частотные зависимости значений и практически совпадают (различия менее 5 %) и соответствуют формуле волнового числа для плоской ЭМ волны в проводящей среде в асимптотике металлов [2] при (сплошная линия). Все это позволяет утверждать, что известная технология индукционного нагрева металлов с помощью магнитного индуктора – это

использование в реальной практике физического процесса возбуждения в проводящей среде магнитных поперечных волн. Здесь вполне уместно и пошутить: если Вам повезло и Вы сделали открытие, то загляните в книгу, там об этом уже все написано! Однако с понижением частоты значения мнимой части волнового числа сильно отклоняются от его действительной части : в медной пластинке на частотах 2.103 Гц и алюминия ( l = 1,4 мм) при 3.103 Гц. В области

этих частот при их уменьшении, график переходит от обычного к линейной зависимости по и окончательно . Соответственно, определяемая из частотная зависимость скорости распространения волны в металле сначала ведет себя обычно , но при понижении частоты переходит к const и затем окончательно . Абсолютный минимум значений скорости для пластинки меди был ~ 14 м/с, а алюминия ~ 22 м/с. Отклонение характера частотных зависимостей и от