Кольцами
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.
Характеристики
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)
