Измерительное и испытательное оборудование для лабораторий, производства, телекоммуникаций

Кольца Гельмгольца

kolca.pngКольцами Гельмгольца называются расположенные на одной оси две одинаковые радиальные катушки (соленоида) с током, центры которых удалены на этой оси друг от друга на величину их среднего радиуса. Используются кольца Гельмгольца с целью получения практически однородного магнитного поля. Свое название получили в честь немецкого ученого Германа Гельмгольца*.

* Имя немецкого физика фигурирует во многих его технических изобретениях (например, резонатор Гельмгольца и др.).

Для идеального случая кольца Гельмгольца – это два круговых контура (катушки с намотанным на них некоторым количеством витков), где радиус катушек должен значительно превышать их толщину. В реальных же системах толщина и радиус катушек могут быть сравнимы.

Однородное магнитное поле

Как уже отмечено выше, катушки Гельмгольца способны обеспечивать высокую однородность магнитного поля в пространстве между ними.

odnorod.jpgХарактеристики однородного магнитного поля следующие:

  • магнитные линии имеют вид параллельных прямых;

  • их густота везде одинакова;

  • в любой из точек поля сила действия на магнитную стрелку является одинаковой по величине и направлению.

Кольца Гельмгольца используются, когда в каком-то объеме пространства требуется получить однородное магнитное поле, а применять длинные соленоиды неудобно. С их помощью получают постоянные, переменные или импульсные магнитные поля с зоной однородности.

Применение

  • Экспериментальные задачи (например, изучение магнитных свойств веществ)

  • Калибровка датчиков магнитной индукции

  • Намагничивание/размагничивание постоянных магнитов

  • Размагничивание стальных элементов (заготовки, детали, инструменты)

  • Построение установок магнитно-порошковой дефектоскопии (выявление дефектов ферромагнитных изделий)

Питание

Источники питания систем колец Гельмгольца представлены разнообразными блоками питания, генераторами мощных импульсов тока (создание последовательности импульсов), регуляторами мощности. Переменное магнитное поле с изменяющейся частотой может быть получено с использованием звукового генератора.
Автор: , «ПРОФКОН»