Magneettisten näyttöjen ominaisuuksien valmistus ja tutkimus. Materiaalit magneettinäytöille

Magneettikentän suojaamiseen käytetään kahta menetelmää:

Ohitusmenetelmä;

Näytön magneettikenttämenetelmä.

Tarkastellaanpa kutakin näistä menetelmistä tarkemmin.

Menetelmä magneettikentän ohittamiseksi näytöllä.

Menetelmää, jossa magneettikenttä ohitetaan näytöllä, käytetään suojaamaan jatkuvaa ja hitaasti muuttuvaa vaihtuvaa magneettikenttää vastaan. Suodattimet on valmistettu ferromagneettisista materiaaleista, joilla on korkea suhteellinen magneettinen tunkeutuminen (teräs, permalloy). Jos on näyttö, magneettisen induktion viivat kulkevat pääosin sen seiniä pitkin (Kuva 8.15), joilla on alhainen magneettivastus verrattuna näytön sisällä olevaan ilmatilaan. Suojauksen laatu riippuu suojuksen magneettisesta läpäisevyydestä ja magneettipiirin resistanssista, ts. Mitä paksumpi näyttö ja mitä vähemmän saumoja ja liitoksia kulkee magneettisten induktiolinjojen suunnassa, sitä suurempi suojaustehokkuus on.

Menetelmä magneettikentän siirtämiseksi näytöllä.

Menetelmää, jossa magneettikenttä siirretään näytöllä, käytetään vaihtelevien suurtaajuisten magneettikenttien seulomiseen. Tässä tapauksessa käytetään ei-magneettisista metalleista valmistettuja näyttöjä. Suojaus perustuu induktioilmiöön. Tässä induktioilmiö on hyödyllinen.

Asetetaan kuparinen sylinteri tasaisen vaihtuvan magneettikentän reitille (kuva 8.16a). Siinä viritetään ED-muuttujia, jotka puolestaan luovat induktiivisia muuttujia pyörrevirrat(Foucault-virrat). Näiden virtojen magneettikenttä (kuva 8.16b) suljetaan; sylinterin sisällä se ohjataan jännittävää kenttää kohti ja sen ulkopuolella - samaan suuntaan kuin jännittävä kenttä. Tuloksena oleva kenttä (kuva 8.16, c) osoittautuu heikentyneeksi sylinterin lähellä ja vahvistuneeksi sen ulkopuolella, ts. kenttä siirtyy sylinterin käyttämästä tilasta, mikä on sen suojavaikutus, joka on tehokkaampi mitä pienempi sähköinen vastus sylinteri, ts. mitä suurempia sen läpi virtaavia pyörrevirtoja.

Pintailmiön ("ihoilmiö") ansiosta pyörrevirtojen tiheys ja vaihtuvan magneettikentän intensiteetti pienenee eksponentiaalisesti mentäessä syvemmälle metalliin

, (8.5)

Missä (8.6)

– kentän ja virran vähenemisen indikaattori, jota kutsutaan vastaava tunkeutumissyvyys.

Tässä on materiaalin suhteellinen magneettinen permeabiliteetti;

– tyhjön magneettinen permeabiliteetti, 1,25*108 g*cm -1;

– materiaalin ominaisvastus, ohm*cm;

- taajuus Hz.

Vastaavan tunkeutumissyvyyden arvo on kätevä kuvaamaan pyörrevirtojen suojausvaikutusta. Mitä pienempi x0, sitä suuremman magneettikentän ne luovat, mikä syrjäyttää poimintalähteen ulkoisen kentän näytön miehittämästä tilasta.

Ei-magneettiselle materiaalille kaavassa (8.6) =1 suojausvaikutuksen määrää vain ja . Entä jos näyttö on valmistettu ferromagneettisesta materiaalista?

Jos ne ovat yhtä suuret, vaikutus on parempi, koska >1 (50...100) ja x 0 ovat pienempiä.

Joten x 0 on pyörrevirtojen suojausvaikutuksen kriteeri. On mielenkiintoista arvioida, kuinka monta kertaa virrantiheys ja magneettikentän voimakkuus pienenevät syvyydellä x 0 verrattuna siihen, mitä ne ovat pinnalla. Tätä varten korvaamme kaavan (8.5) x = x 0

josta voidaan nähdä, että x 0 syvyydessä virrantiheys ja magneettikentän voimakkuus putoavat e kertaa, ts. arvoon 1/2,72, joka on 0,37 pinnan tiheydestä ja jännityksestä. Koska kentän heikkeneminen on vain 2,72 kertaa syvyydessä x 0 ei riitä luonnehtimaan suojamateriaalia, käytä sitten kahta muuta tunkeutumissyvyyden x 0,1 ja x 0,01 arvoa, jotka kuvaavat virrantiheyden ja kenttäjännitteen pudotusta 10- ja 100-kertaisesti niiden pinnalla olevista arvoista.

Ilmaistaan arvot x 0.1 ja x 0.01 arvon x 0 kautta, tätä varten luomme lausekkeen (8.5) perusteella yhtälön

JA ,

kun olemme päättäneet kumman saamme

x 0,1 = x 0 ln10 = 2,3 x 0; (8.7)

x 0,01 = x 0 ln100 = 4,6 x 0

Eri suojamateriaalien kaavojen (8.6) ja (8.7) perusteella kirjallisuudessa on annettu tunkeutumissyvyyden arvot. Selvyyden vuoksi esitämme samat tiedot taulukon 8.1 muodossa.

Taulukosta käy ilmi, että kaikilla korkeilla taajuuksilla, keskiaaltoalueelta alkaen, mistä tahansa metallista valmistettu näyttö, jonka paksuus on 0,5...1,5 mm, on erittäin tehokas. Näytön paksuutta ja materiaalia valittaessa ei pidä lähteä materiaalin sähköisistä ominaisuuksista, vaan ohjata niitä mekaanisen lujuuden, jäykkyyden, korroosionkestävyyden, yksittäisten osien liittämisen ja niiden välisten alhaisten siirtymäkoskettimien helppouden, juottamisen, hitsauksen jne. mukavuuden huomioon ottaminen.

Taulukon tiedoista käy ilmi, että yli 10 MHz:n taajuuksilla kuparikalvo ja vielä enemmän hopeakalvo, jonka paksuus on alle 0,1 mm, antaa merkittävän suojavaikutuksen. Siksi yli 10 MHz:n taajuuksilla on melko hyväksyttävää käyttää folio getinaxista tai muusta eristävästä materiaalista valmistettuja seuloja, joissa on kupari- tai hopeapinnoite.

Terästä voidaan käyttää suojana, mutta sinun on muistettava, että korkean resistiivisyyden ja hystereesiilmiön vuoksi teräsverkko voi aiheuttaa merkittäviä häviöitä suojapiireihin.

Teollisuuden taajuuksien sähkökenttien lähteenä ovat olemassa olevien sähköasennusten virtaa kuljettavat osat (voimajohdot, induktorit, lämpölaitteistojen kondensaattorit, syöttöjohdot, generaattorit, muuntajat, sähkömagneetit, solenoidit, puoliaalto- tai kondensaattorityyppiset pulssiasennukset, valetut ja metallikeraamiset magneetit jne.).

Pitkäaikainen altistuminen sähkökenttä ihmiskehoon voi aiheuttaa häiriöitä hermoston ja sydän- ja verisuonijärjestelmän toiminnallisessa tilassa. Tämä ilmenee lisääntyneenä väsymyksenä, työn laadun heikkenemisenä, sydämen kipuna, verenpaineen ja pulssin muutoksina.

Tärkeimmät kollektiivisen suojan tyypit teollisten taajuusvirtojen sähkökentän vaikutuksilta ovat suojalaitteet - komponentti sähköasennus, joka on suunniteltu suojaamaan henkilöstöä avoimissa kojeistoissa ja ilmajohdoissa.

Suojauslaite on välttämätön laitteiden tarkastuksessa ja käyttökytkennässä, työn edistymisen seurannassa. Rakenteellisesti suojalaitteet on suunniteltu metalliköysistä, tangoista, verkoista valmistettujen katosten, katosten tai väliseinien muodossa.

Kannettavia näyttöjä käytetään myös sähköasennusten huoltotöihin irrotettavina katosina, katosina, väliseinänä, telttoina ja kilpinä.

Suojauslaitteissa on oltava korroosionestopinnoite ja maadoitus.

Radiotaajuuksien sähkömagneettisten kenttien lähteet ovat:

alueella 60 kHz - 3 MHz - metallin (karkaisu, hehkutus, sulatus, juottaminen, hitsaus jne.) ja muiden materiaalien induktiokäsittelyyn tarkoitettujen laitteiden suojaamattomat elementit sekä radioviestinnässä ja yleisradiotoiminnassa käytettävät laitteet ja instrumentit;

alueella 3 MHz - 300 MHz - radioviestinnässä, lähetyksissä, televisiossa, lääketieteessä käytettävien laitteiden ja instrumenttien suojaamattomat elementit sekä eristeiden lämmityslaitteet (muoviyhdisteiden hitsaus, muovien lämmitys, puutuotteiden liimaus jne.);

alueella 300 MHz - 300 GHz - tutkassa, radioastronomiassa, radiospektroskopiassa, fysioterapiassa jne. käytettävien laitteiden ja instrumenttien suojaamattomat elementit.

Pitkäaikainen altistuminen radioaalloille ihmiskehon eri järjestelmissä aiheuttaa erilaisia seurauksia.

Kaikilla alueilla radioaalloille altistuessaan tyypillisimpiä ovat poikkeamat keskusyksikön normaalitilasta hermosto ja ihmisen sydän- ja verisuonijärjestelmä. Altistetun henkilöstön subjektiivisiin tuntemuksiin kuuluvat valitukset toistuvista päänsärky, uneliaisuus tai yleinen unettomuus, väsymys, heikkous, lisääntynyt hikoilu, muistin menetys, hajamielisyys, huimaus, silmien tummuminen, aiheeton ahdistuneisuus, pelko jne.

Sähkömagneettisten aaltojen lähteiden parissa työskentelyn turvallisuuden varmistamiseksi työpaikoilla ja paikoissa, joissa henkilökuntaa voi olla, seurataan järjestelmällisesti todellisia standardoituja parametreja. Ohjaus suoritetaan mittaamalla sähkö- ja magneettikentän voimakkuutta sekä mittaamalla energiavuon tiheys terveysministeriön hyväksymien menetelmien mukaisesti.

Henkilöstön suojaamista radioaalloille altistumiselta käytetään kaikissa töissä, jos työolosuhteet eivät täytä standardien vaatimuksia. Tämä suojaus suoritetaan seuraavilla tavoilla ja keinoilla:

sovitetut kuormat ja tehonvaimentimet, jotka vähentävät energiavirtauskentän voimakkuutta ja tiheyttä elektromagneettiset aallot;

työpaikan ja säteilylähteen suojaaminen;

laitteiden järkevä sijoittaminen työhuoneeseen;

järkevien laitteiden ja henkilöstön työtapojen valinta;

ennaltaehkäisevien suojavarusteiden käyttöä.

Heijastavat suojat valmistetaan materiaaleista, joilla on korkea sähkönjohtavuus, kuten metalleista (kiinteinä seininä) tai puuvillakankaista, joissa on metallitausta. Massiivimetalliset seulat ovat tehokkaimpia ja tarjoavat vaimennuksen jopa 0,01 mm:n paksuudella elektromagneettinen kenttä noin 50 dB (100 000 kertaa).

Absorboivien näyttöjen valmistukseen käytetään materiaaleja, joilla on huono sähkönjohtavuus. Absorboivat seulat valmistetaan puristettujen kumilevyjen muodossa, joissa on erityinen koostumus kartiomaisilla kiinteillä tai ontoilla piikillä, sekä huokoisen kumin levyinä, jotka on täytetty karbonyyliraudalla ja joissa on puristettu metalliverkko. Nämä materiaalit liimataan säteilevän laitteen runkoon tai pintaan

3.5.Suojaus lasersäteilyltä.
Laser- tai optinen kvanttigeneraattori on generaattori elektromagneettinen säteily optinen alue, joka perustuu pakotetun (stimuloidun) säteilyn käyttöön. Kiitos sinun ainutlaatuisia ominaisuuksia(kaukovalojen suuntaavuus, koherenssi) löytyy yksinomaan laaja sovellus teollisuuden, tieteen, tekniikan, viestinnän eri aloilla, maataloudessa, lääketiede, biologia jne.
Lasereiden luokittelu perustuu lasersäteilyn vaara-asteeseen käyttöhenkilöstölle. Tämän luokituksen mukaan laserit jaetaan 4 luokkaan:
luokka 1 (turvallinen) - lähtösäteily ei ole vaarallista silmille;

luokka II (alhainen vaara) - suora tai peiliheijastuva säteily on vaarallista silmille;
luokka III (keskivaarallinen) - suora, heijastava ja hajaheijastuva säteily on vaarallista silmille 10 cm:n etäisyydellä heijastuspinnasta ja (tai) suora tai peiliheijastuva säteily on vaarallista iholle;
luokka IV (erittäin vaarallinen) - diffuusisesti heijastuva säteily on vaarallista iholle 10 cm etäisyydellä heijastuspinnasta.
Tärkeimmät kriteerit syntyvän lasersäteilyn vaara-asteen arvioinnissa ovat teho (energia), aallonpituus, pulssin kesto ja säteilyaltistus.
Suurimpia sallittuja tasoja, vaatimuksia lasereiden suunnittelulle, sijoittelulle ja turvalliselle käytölle säätelevät "Laserien suunnittelua ja käyttöä koskevat terveysnormit ja -säännöt" nro 2392-81, jotka mahdollistavat toimenpiteiden kehittämisen turvallisten työskentelyolosuhteiden varmistamiseksi laserien kanssa työskenteleminen. Terveysnormien ja -sääntöjen avulla on mahdollista määrittää MPL-arvot kullekin toimintatilalle ja optisen alueen osuudelle erityisten kaavojen ja taulukoiden avulla. Suurin sallittu säteilytaso on eriytetty ottaen huomioon laserien toimintatila - jatkuva tila, monopulssi, pulssijaksollinen.
Riippuen yksityiskohdista tekninen prosessi Laserlaitteiden kanssa työskentely saattaa aiheuttaa henkilökunnan altistumista pääasiassa heijastuneelle ja hajaantuneelle säteilylle. Lasersäteilyenergia biologisissa esineissä (kudoksessa, elimessä) voi käydä läpi erilaisia muutoksia ja aiheuttaa säteilytetyissä kudoksissa orgaanisia muutoksia (primäärivaikutukset) ja epäspesifisiä toiminnallisia muutoksia (sekundaarisia vaikutuksia), joita tapahtuu kehossa vasteena säteilylle.
Lasersäteilyn vaikutus näköelimeen (pienestä toimintahäiriöstä täydelliseen näön menetykseen) riippuu pääasiassa vaikutuksen aallonpituudesta ja sijainnista.
Käytettäessä suuritehoisia lasereita ja laajentamalla niiden käytännön käyttöä, vaara vahingoittaa vahingossa paitsi näköelimiä, myös ihoa ja jopa sisäelimet keskushermoston ja endokriinisen järjestelmän lisämuutoksilla.
Lasersäteilyn aiheuttamien vammojen ennaltaehkäisy sisältää insinööri-, tekniset, suunnittelu-, organisatoriset, saniteetti- ja hygieniatoimenpiteet.
Luokkien II-III lasereita käytettäessä henkilökunnan altistumisen välttämiseksi on tarpeen joko aidata laseralue tai suojata säteilysäde. Seinäkkeiden ja aitojen tulee olla materiaaleja, joilla on pienin heijastuskerroin, tulenkestäviä eivätkä säteile myrkylliset aineet kun se altistuu lasersäteilylle.
Vaaraluokan IV laserit sijaitsevat erillisissä eristyksissä ja niissä on kaukosäädin heidän työnsä.
Kun useita lasereita sijoitetaan samaan huoneeseen, eri asennuksissa työskentelevien käyttäjien keskinäinen säteilytys on suljettava pois. Niiden toimintaan kuulumattomia henkilöitä ei päästetä tiloihin, joissa laserit sijaitsevat. Lasereiden visuaalinen säätäminen ilman suojavarusteita on kielletty.
Melulta suojautumiseksi toteutetaan asianmukaisia toimenpiteitä asennusten äänieristyksen, äänenvaimennuksen jne.
TO yksilöllisiä keinoja suoja, joka takaa turvalliset työolosuhteet laserilla työskenneltäessä, sisältää erikoislasit, suojukset ja naamarit, jotka vähentävät silmien altistumista maksimitasolle.
Henkilökohtaisia suojavarusteita käytetään vain silloin, kun kollektiiviset suojavarusteet eivät mahdollista hygieniasääntöjen vaatimuksia.

Käyttö: saada tilaa ilman magneettikenttää, mikä parantaa suojauksen laatua. Magneettinen näyttö on valmistettu kuoren muodossa, jossa on luukku, ja kuori sijaitsee koaksiaalisesti pystysuoraan asennetun kestomagneetin renkaan kanssa, jossa on aksiaalinen magnetointi tai kaksi kuorta, jotka sijaitsevat liikkuvasti renkaaseen nähden ja jotka on valmistettu komposiitista tai diamagneettisesta materiaalista . Keksintöä voidaan käyttää lääketieteessä stressin lievittämiseen aikana magneettisia myrskyjä, ja teknologia homogeenisten kestomagneettien, puolijohteiden valmistuksessa, radioelektronisten laitteiden tuotannossa ja konfiguroinnissa. 3 palkkatyötä, 2 sairas.

Mittaustekniikka Keksintö liittyy mittaustekniikkaan ja sillä voidaan saada aikaan ilman magneettikenttää oleva tila, jossa suoritetaan esimerkiksi radiomittauslaitteiden flux-gate-tyyppisten antureiden säätöä ja testausta. Tunnetaan ferromagneettisista materiaaleista valmistetut magneettisuojat, joiden tehokkaaseen toimintaan käytetään esimerkiksi koteloon kierrettyä demagnetoivaa kelaa ja virtalähdettä. Suhteellisen usein jäännösmagneettikentän vähentämiseksi useista ferromagneettisen materiaalin kerroksista valmistettu näyttö on varustettu ylimääräisellä demagnetoivalla käämityksellä. Tällaisten järjestelmien haittana on näytön pakollinen yhteys lähteeseen sähköenergiaa , jota käytetään alhaisella teholla. Energiakustannusten alentamiseksi käytetään suprajohtavasta materiaalista valmistettuja tai suprajohtavia käämiä sisältäviä seuloja. Samalla suunnittelusta tulee huomattavasti monimutkaisempi ja näytön käyttö kenttäolosuhteissa on poissuljettu. Prototyyppinä käytettiin magneettimittauksiin tarkoitettua suojattua huonelaitetta, joka sisältää rungon, johon on kiinnitetty monikerroksinen ferromagneettinen näyttö, tukipilarit perustukselle ja valaistuslaitteet. Tässä tapauksessa kuitenkin tarpeen mukaan, kun kerrokset magnetoidaan maan magneettikentällä, kunkin kerroksen kulmien yläosaan kytketään virtalähde. Siten tässä, kuten muissakin tapauksissa, Maan magneettikentällä on negatiivinen rooli. Suojaamiseksi sitä vastaan luodaan erilaisia näyttöjä. Keksinnön tarkoituksena on parantaa suojauksen laatua. Tämä saavutetaan sillä tosiasialla, että magneettisuojus on valmistettu kuoren muodossa, jossa on luukku, ja kuori sijaitsee koaksiaalisesti kestomagneetin renkaan kanssa, jossa on aksiaalinen magnetointi tai kaksi kuorta, jotka sijaitsevat liikkuvasti suhteessa renkaaseen ja jotka on valmistettu komposiitti- tai diamagneettinen materiaali, esimerkiksi kupari. Kuvassa Kuva 1 esittää kestorengasmagneettia; Kuva 2 - renkaan magneettikentän topografia. Kestorengasmagneetti 1 on tehty sisäsäteellä R ja paksuudella , kuoret 3, joissa on luukut 4 pääsyä varten vaipan sisään, on asennettu kannakkeelle 2 etäisyydelle S renkaasta. Kuvassa 2 on esitetty magneettikentän topografia renkaassa, jossa on aksiaalinen magnetointi ja jolla on tietyt alueet l ja k. Henkilökunta sijoittaa työhön (asetukseen) käytetyt laitteet kuoreen 3 (tarvittaessa sijoittaa sen itse) ja asentaa sen etäisyydelle S, joka määräytyy renkaan R ja ominaisten mittojen mukaan. Tässä tapauksessa kuorien sijainti osuu yhteen alueiden l ja k kanssa, joissa renkaan magneettikenttä on nolla. Nämä alueet ovat magneettista tyhjiötä. Renkaan pystysuora sijoitus yksinkertaistaa sen asennusta ja kuorien suhteellista asentoa. Tässä tapauksessa renkaan magneettikenttä voi joko kohdata tai yleensä olla sama kuin maan magneettikenttä. Kuorimateriaali valitaan ottaen huomioon sen neutraalisuus magneettikentän suhteen. Erityisesti tällainen materiaali voi olla joko komposiittia tai diamagneettista materiaalia. Kestomagneetin, jossa on aksiaalinen magnetointi renkaan muodossa, ja määrätty kuorien järjestely mahdollistavat tilavuuksien luomisen ilman magneettikenttää, joita voidaan käyttää esimerkiksi lääketieteessä lievittämään jännitystä magneettisten myrskyjen aikana. teknologia radioelektronisten laitteiden tuotantoon ja konfigurointiin edistyneillä teollisuudenaloilla (homogeenisten, kestomagneettien, puolijohteiden, LSI:iden jne. tuotanto). ).

Väite

1. MAGNEETTISÄYTTÖ, valmistettu luukullisen kuoren muodossa, tunnettu siitä, että vaippa sijaitsee koaksiaalisesti aksiaalisesti magnetoituvan kestomagneetin renkaan kanssa etäisyydellä s = (2-2,5), missä s on etäisyys renkaan symmetriatasosta luonnollisen delaminaatiokeskukseen mainitun renkaan magneettikenttä, jossa magneettisuoja sijaitsee niin, että sen keskipiste on kohdistettu magneettilähteestä (renkaasta) tulevan magneettikentän luonnollisen kerrostumisen keskustaan ); - renkaan paksuus ja vaipan säde on oikeassa suhteessa rengasmaisen kestomagneetin keskireiän säteeseen. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen seula, tunnettu siitä, että se sisältää kaksi kestomagneettiin nähden koaksiaalisesti ja liikkuvasti sijoitettua kuorta. 3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen seula, tunnettu siitä, että vaipat on valmistettu komposiittimateriaalista. 4. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen seula, tunnettu siitä, että vaipat on valmistettu diamagneettisesta materiaalista, esimerkiksi kuparista.

Magneettikentän suojauksen periaatteet

Magneettikentän suojaamiseen käytetään kahta menetelmää:

Ohitusmenetelmä;

Näytön magneettikenttämenetelmä.

Tarkastellaanpa kutakin näistä menetelmistä tarkemmin.

Menetelmä magneettikentän ohittamiseksi näytöllä.

Menetelmä magneettikentän siirtämiseksi näytöllä.

Asetetaan kuparinen sylinteri tasaisen vaihtuvan magneettikentän reitille (kuva 8.16a). Siinä viritetään muuttuvia ED:itä, jotka puolestaan muodostavat vuorottelevia induktiivisia pyörrevirtoja (Foucault-virtoja). Näiden virtojen magneettikenttä (kuva 8.16b) suljetaan; sylinterin sisällä se ohjataan jännittävää kenttää kohti ja sen ulkopuolella - samaan suuntaan kuin jännittävä kenttä. Tuloksena oleva kenttä (kuva 8.16, c) osoittautuu heikentyneeksi sylinterin lähellä ja vahvistuneeksi sen ulkopuolella, ts. kenttä siirtyy sylinterin miehittämästä tilasta, mikä on sen suojavaikutus, joka on sitä tehokkaampi, mitä pienempi on sylinterin sähkövastus, ts. mitä suurempia sen läpi virtaavia pyörrevirtoja.

Pintailmiön ("ihoilmiö") ansiosta pyörrevirtojen tiheys ja vaihtuvan magneettikentän intensiteetti pienenee eksponentiaalisesti mentäessä syvemmälle metalliin

, (8.5)

Missä (8.6)

– kentän ja virran vähenemisen indikaattori, jota kutsutaan vastaava tunkeutumissyvyys.

Tässä on materiaalin suhteellinen magneettinen permeabiliteetti;

– tyhjön magneettinen permeabiliteetti, 1,25*108 g*cm -1;

– materiaalin ominaisvastus, ohm*cm;

- taajuus Hz.

Ei-magneettiselle materiaalille kaavassa (8.6) =1 suojausvaikutuksen määrää vain ja . Entä jos näyttö on valmistettu ferromagneettisesta materiaalista?

Jos ne ovat yhtä suuret, vaikutus on parempi, koska >1 (50...100) ja x 0 ovat pienempiä.

Ilmaistaan arvot x 0.1 ja x 0.01 arvon x 0 kautta, tätä varten luomme lausekkeen (8.5) perusteella yhtälön

JA ,

kun olemme päättäneet kumman saamme

x 0,1 = x 0 ln10 = 2,3 x 0; (8.7)

x 0,01 = x 0 ln100 = 4,6 x 0

Eri suojamateriaalien kaavojen (8.6) ja (8.7) perusteella kirjallisuudessa on annettu tunkeutumissyvyyden arvot. Selvyyden vuoksi esitämme samat tiedot taulukon 8.1 muodossa.

Terästä voidaan käyttää suojana, mutta sinun on muistettava, että korkean resistiivisyyden ja hystereesiilmiön vuoksi teräsverkko voi aiheuttaa merkittäviä häviöitä suojapiireihin.

Suodatus

Suodatus on tärkein keino vaimentaa tasa- ja vaihtovirran ES:n tehonsyöttö- ja kytkentäpiireihin syntyviä rakenteellisia häiriöitä. Tätä tarkoitusta varten suunnitellut häiriösuodattimet mahdollistavat johtuvien häiriöiden vähentämisen sekä ulkoisista että ulkoisista lähteistä. sisäiset lähteet. Suodatuksen tehokkuus määräytyy suodattimen tuottaman vaimennuksen mukaan:

dB,

Suodattimelle asetetaan seuraavat perusvaatimukset:

Varmistetaan määrätty hyötysuhde S vaaditulla taajuusalueella (ottaen huomioon sähköpiirin sisäinen vastus ja kuormitus);

Suodattimen yli olevan tasa- tai vaihtojännitteen sallitun pudotuksen rajoitus suurimmalla kuormitusvirralla;

Varmistetaan hyväksyttävät epälineaariset syöttöjännitteen vääristymät, jotka määräävät suodattimen lineaarisuuden vaatimukset;

Suunnitteluvaatimukset - suojauksen tehokkuus, vähimmäismitat ja paino, mikä takaa normaalin lämpöjärjestelmä, mekaanisten ja ilmastollisten vaikutusten kestävyys, rakenteen valmistettavuus jne.;

Suodatinelementit on valittava ottaen huomioon sähköpiirin nimellisvirrat ja -jännitteet sekä niissä aiheuttamat jännite- ja virtapiikit, jotka johtuvat sähköjärjestelmän epävakaudesta ja transienttiprosesseista.

Kondensaattorit. Niitä käytetään itsenäisinä melunvaimennuselementteinä ja rinnakkaisina suodatinyksiköinä. Rakenteellisesti melunvaimennuskondensaattorit on jaettu:

Kaksinapainen tyyppi K50-6, K52-1B, ETO, K53-1A;

Tukityyppi KO, KO-E, KDO;

Ei-koaksiaalinen läpivientityyppi K73-21;

Koaksiaalinen läpivientityyppi KTP-44, K10-44, K73-18, K53-17;

Kondensaattori yksiköt;

Melunvaimennuskondensaattorin pääominaisuus on sen impedanssin riippuvuus taajuudesta. Häiriöiden vähentämiseksi taajuusalueella noin 10 MHz:iin asti voidaan käyttää kaksinapaisia kondensaattoreita ottaen huomioon niiden johtojen lyhyt pituus. Referenssikkäytetään 30-50 MHz taajuuksille asti. Symmetrisiä päästökondensaattoreita käytetään kaksijohtimisessa piirissä 100 MHz:n luokkaa oleviin taajuuksiin asti. Päästyskondensaattorit toimivat laajalla taajuusalueella noin 1000 MHz asti.

Induktiiviset elementit. Niitä käytetään itsenäisinä kohinanvaimennuselementteinä ja kohinanvaimennussuodattimien peräkkäisinä linkkeinä. Rakenteellisesti yleisimmät kuristimet ovat erikoistyyppejä:

Ferromagneettisen ytimen kytkeminen päälle;

Kääntymätön.

Kohinanvaimennuskuristimen pääominaisuus on sen impedanssin riippuvuus taajuudesta. Matalilla taajuuksilla on suositeltavaa käyttää PP90- ja PP250-merkkisten magnetodielektrisiä ytimiä, jotka on valmistettu m-permalloysta. Häiriöiden vaimentamiseksi laitepiireissä, joiden virrat ovat enintään 3 A, on suositeltavaa käyttää DM-tyyppisiä HF-kuristimia ja korkeammille nimellisvirroille - D200-sarjan kuristimia.

Suodattimet. Tyypin B7, B14, B23 keraamiset läpimenosuodattimet on suunniteltu vaimentamaan häiriöitä tasa-, sykkivä- ja vaihtovirtapiireissä taajuusalueella 10 MHz - 10 GHz. Tällaisten suodattimien mallit on esitetty kuvassa 8.17

Suodattimien B7, B14, B23 aiheuttama vaimennus taajuusalueella 10..100 MHz kasvaa noin 20..30:sta 50..60 dB:iin ja yli 100 MHz:n taajuusalueella yli 50 dB.

B23B-tyypin keraamiset läpivientisuodattimet on rakennettu keraamisten levykondensaattoreiden ja kiertovapaiden ferromagneettisten kuristimien pohjalta (kuva 8.18).

Kääntymättömät kuristimet ovat putkimainen ferromagneettinen ydin, joka on valmistettu luokan 50 VCh-2 ferriitistä ja on asennettu läpivientiliittimeen. Induktorin induktanssi on 0,08…0,13 μH. Suodatinkotelo on valmistettu UV-61 keraamisesta materiaalista, jolla on korkea mekaaninen lujuus. Kotelo on metalloitu hopeakerroksella, jotta kondensaattorin ulkovaipan ja suodattimen kiinnittämiseen käytettävän maadoituskierreholkin välinen kosketusvastus on pieni. Kondensaattori juotetaan ulkokehää pitkin suodatinkoteloon ja sisäkehää pitkin läpivientiliittimeen. Suodattimen tiiviys varmistetaan täyttämällä kotelon päät seoksella.

B23B-suodattimet:

suodattimen nimelliskapasitanssit - 0,01 - 6,8 µF,

nimellisjännite 50 ja 250 V,

nimellisvirta jopa 20A,

mitat suodattaa:

L = 25 mm, D = 12 mm

B23B-suotimien tuoma vaimennus taajuusalueella 10 kHz - 10 MHz kasvaa noin 30..50 - 60..70 dB ja yli 10 MHz:n taajuusalueella yli 70 dB.

Aluksella ES:ssä on lupaavaa käyttää erityisiä melua vaimentavia johtoja, joissa on korkea magneettinen läpäisykyky ja korkeat ominaishäviöt. Joten PPE-merkkisten johtojen välitysvaimennus taajuusalueella 1...1000 MHz kasvaa 6:sta 128 dB/m:iin.

Tunnetaan moninapaisten liittimien rakenne, joissa jokaiseen koskettimeen on asennettu yksi U-muotoinen kohinanvaimennussuodatin.

Sisäänrakennetun suodattimen kokonaismitat:

pituus 9,5 mm,

halkaisija 3,2 mm.

Suodattimen aiheuttama vaimennus 50 ohmin piirissä on 20 dB taajuudella 10 MHz ja jopa 80 dB taajuudella 100 MHz.

Digitaalisten elektronisten laitteiden tehonsyöttöpiirien suodatus.

Tehoväylien pulssikohina, joka syntyy digitaalisten integroitujen piirien (DIC) kytkennän aikana, sekä tunkeutuu ulospäin, voi johtaa toimintahäiriöihin digitaalisten tietojenkäsittelylaitteiden toiminnassa.

Tehoväylien melutason vähentämiseksi käytetään piirisuunnittelumenetelmiä:

"Teho" -väylän induktanssin vähentäminen ottaen huomioon myötä- ja taaksepäin johtimien keskinäinen magneettinen kytkentä;

"Tehoväylän" osien pituuksien vähentäminen, jotka ovat yleisiä eri digitaalisten tietojärjestelmien virroille;

Hidastaa pulssivirtojen reunoja "teho"-väylissä käyttämällä melua vaimentavia kondensaattoreita;

Tehopiirien rationaalinen topologia painetulla piirilevyllä.

Johtimien poikkileikkausmittojen kasvattaminen johtaa väylän sisäisen induktanssin pienenemiseen ja myös niiden aktiiviresistanssin pienenemiseen. Jälkimmäinen on erityisen tärkeä maadoitusväylän tapauksessa, joka on signaalipiirien paluujohdin. Siksi monikerroksisissa painetuissa piirilevyissä on toivottavaa tehdä "teho"-väyliä vierekkäisiin kerroksiin sijoitettujen johtavien tasojen muodossa (kuva 8.19).

Digitaalisten IC-piirien painetuissa piirikokoonpanoissa käytetyillä ilmavirtaväylillä on suuremmat poikittaismitat verrattuna painettujen johtimien muotoisiin virtakiskoihin, ja siksi niillä on pienempi induktanssi ja resistanssi. Asennettujen tehoväylän lisäetuja ovat:

Signaalipiirien yksinkertaistettu reititys;

PP:n jäykkyyden lisääminen luomalla ylimääräisiä ripoja, jotka toimivat rajoittimina, jotka suojaavat asennettua ERE:tä mekaanisilta vaurioilta tuotteen asennuksen ja konfiguroinnin aikana (Kuva 8.20).

Tulostamalla valmistetut ja pystysuoraan piirilevylle asennetut "power"-palkit ovat teknisesti erittäin kehittyneitä (kuva 6.12c).

Tunnetaan malleja IC-rungon alle asennetuista asennetuista virtakiskoista, jotka sijaitsevat kortilla riveissä (Kuva 8.22).

"Syöttö"-väylien harkitut mallit tarjoavat myös suuren lineaarisen kapasitanssin, mikä johtaa "syöttölinjan" aaltoimpedanssin laskuun ja siten impulssimehinan tason laskuun.

IC-tehonjakoa PP:hen ei tule suorittaa sarjassa (kuva 8.23a), vaan rinnakkain (kuva 8.23b)

Tehonjakoa on käytettävä suljettujen piirien muodossa (kuva 8.23c). Tämä rakenne on sähköisiltä parametreiltaan lähellä kiinteitä tehotasoja. Ulkoisen häiriötä kuljettavan magneettikentän vaikutuksilta suojaamiseksi PP:n kehällä on oltava ulkoinen suljettu silmukka.

Maadoitus

Maadoitusjärjestelmä on sähköpiiri, jolla on ominaisuus ylläpitää vähimmäispotentiaalia, joka on tietyn tuotteen vertailutaso. Virtalähteen maadoitusjärjestelmän tulee tarjota signaali- ja tehonpalautuspiirejä, suojata ihmisiä ja laitteita virtalähteiden virtapiirien vioista ja poistaa staattiset varaukset.

Seuraavat perusvaatimukset koskevat maadoitusjärjestelmiä:

1) minimoidaan maaväylän kokonaisimpedanssi;

2) suljettujen maadoitussilmukoiden puuttuminen, jotka ovat herkkiä magneettikentille.

ES vaatii vähintään kolme erillistä maadoituspiiriä:

Signaalipiireille, joissa matala taso virrat ja jännitteet;

Virtapiireihin, joissa korkeatasoinen virrankulutus (virtalähteet, ES-lähtöasteet jne.)

Koripiireihin (runko, paneelit, näytöt ja metallointi).

ES:n sähköpiirit maadoitetaan seuraavilla tavoilla: yhdessä pisteessä ja useissa pisteissä, jotka ovat lähimpänä maadoituksen vertailupistettä (Kuva 8.24)

Näin ollen maadoitusjärjestelmiä voidaan kutsua yksipiste- ja monipisteisiksi.

Suurin häiriötaso esiintyy yksipistemaadoitusjärjestelmässä, jossa on yhteinen sarjaan kytketty maadoitusväylä (Kuva 8.24 a).

Mitä kauempana maadoituspiste on, sitä suurempi on sen potentiaali. Sitä ei tule käyttää piireissä, joissa virrankulutus on suuri, koska suuritehoiset FU:t luovat suuria paluumaadoitusvirtoja, jotka voivat vaikuttaa pienten signaalien FU:iin. Tarvittaessa kriittisin FU tulee kytkeä mahdollisimman lähelle vertailumaadoituspistettä.

Korkeataajuisissa piireissä (f≥10 MHz) tulee käyttää monipistemaadoitusjärjestelmää (Kuva 8.24 c), joka yhdistää RES FU:n pisteisiin, jotka ovat lähimpänä vertailumaadoituspistettä.

Herkissä piireissä käytetään kelluvaa maadoituspiiriä (Kuva 8.25). Tämä maadoitusjärjestelmä vaatii piirin täydellisen eristämisen rungosta (suuri vastus ja pieni kapasitanssi), muuten se on tehoton. Piirejä voidaan käyttää aurinkokennoilla tai akuilla, ja signaalien tulee tulla piiriin ja lähteä piiristä muuntajien tai optoerottimien kautta.

Esimerkki tarkasteltujen maadoitusperiaatteiden toteutuksesta yhdeksänraitaiselle digitaaliselle nauha-asemalle on esitetty kuvassa 8.26.

On olemassa seuraavat maadoitusväylät: kolme signaalia, yksi teho ja yksi runko. Häiriöille herkimmät analogiset FU:t (yhdeksän aistivahvistimet) on maadoitettu käyttämällä kahta erillistä maadoitusväylää. Kolmanteen signaaliväylään, maahan, on kytketty yhdeksän kirjoitusvahvistinta, jotka toimivat korkeammilla signaalitasoilla kuin lukuvahvistimet, sekä ohjaus-IC:t ja liitäntäpiirit datatuotteilla. Kolme moottoria tasavirta ja niiden ohjauspiirit, releet ja solenoidit on kytketty tehoväylän maahan. Herkin vetoakselin moottorin ohjauspiiri on kytketty lähimpänä maadoituspistettä. Alustan maadoitusväylää käytetään rungon ja kotelon yhdistämiseen. Signaali-, teho- ja rungon maadoitusväylät on kytketty yhteen toissijaisen teholähteen yhdestä kohdasta. On huomioitava, että uusiutuvia energialähteitä suunniteltaessa on suositeltavaa laatia rakenteelliset kytkentäkaaviot.

Kuinka voit saada kaksi vierekkäistä magneettia tuntemaan toistensa läsnäoloa? Mitä materiaalia niiden väliin tulisi sijoittaa, jotta yhden magneetin magneettikenttäviivat eivät ulotu toiseen magneetiin?

Tämä kysymys ei ole niin triviaali kuin miltä ensi silmäyksellä näyttää. Meidän on todella eristettävä kaksi magneettia. Toisin sanoen, jotta näitä kahta magneettia voidaan pyörittää eri tavalla ja siirtää eri tavalla toistensa suhteen ja kuitenkin niin, että jokainen näistä magneeteista käyttäytyy ikään kuin toista magneettia ei olisi lähellä. Siksi mitkään temput, joissa kolmas magneetti tai ferromagneetti asetetaan lähelle magneettikenttien erityisen konfiguraation luomiseksi kompensoimalla kaikki magneettikentät jossakin tietyssä kohdassa, eivät toimi periaatteessa.

Diamagneettinen???

Joskus he ajattelevat virheellisesti, että tällainen magneettikentän eriste voi toimia diamagneettinen. Mutta tämä ei ole totta. Diamagneettinen materiaali itse asiassa heikentää magneettikenttää. Mutta se heikentää magneettikenttää vain itse diamagneettisen paksuudessa, diamagneettisen sisällä. Tästä johtuen monet ihmiset ajattelevat virheellisesti, että jos toinen tai molemmat magneetit upotetaan diamagneettiseen materiaaliin, niiden vetovoima tai hylkiminen heikkenee.

Mutta tämä ei ole ratkaisu ongelmaan. Ensinnäkin yhden magneetin kenttäviivat saavuttavat edelleen toisen magneetin, eli magneettikenttä vain pienenee diamagneettisen paksuudessa, mutta ei katoa kokonaan. Toiseksi, jos magneetit ovat jääneet diamagneettisen materiaalin paksuuteen, emme voi siirtää tai pyörittää niitä suhteessa toisiinsa.

Ja jos teet vain litteän näytön diamagneettisesta materiaalista, tämä näyttö lähettää magneettikentän läpi itsensä. Lisäksi tämän näytön takana magneettikenttä on täsmälleen sama kuin jos tätä diamagneettista näyttöä ei olisi ollenkaan.

Tämä viittaa siihen, että edes diamagneettiseen materiaaliin upotetut magneetit eivät koe toistensa magneettikentän heikkenemistä. Itse asiassa, missä seinämäinen magneetti sijaitsee, tämän magneetin tilavuudessa ei yksinkertaisesti ole diamagneettista materiaalia. Ja koska seinämäisen magneetin sijaintipaikassa ei ole diamagneettista materiaalia, se tarkoittaa, että molemmat seinämäiset magneetit ovat itse asiassa vuorovaikutuksessa toistensa kanssa täsmälleen samalla tavalla kuin jos niitä ei olisi seinätetty diamagneettiseen materiaaliin. Näiden magneettien ympärillä oleva diamagneettinen materiaali on yhtä hyödytöntä kuin magneettien välinen litteä diamagneettinen suoja.

Ihanteellinen diamagneettinen

Tarvitsemme materiaalia, joka ei päästä magneettikenttälinjoja kulkemaan itsensä läpi ollenkaan. On välttämätöntä, että magneettikenttäviivat työnnetään ulos tällaisesta materiaalista. Jos magneettikenttäviivat kulkevat materiaalin läpi, tällaisesta materiaalista tehdyn näytön takana ne palauttavat kokonaan kaiken voimansa. Tämä seuraa magneettivuon säilymisen laista.

Diamagneettisessa materiaalissa ulkoisen magneettikentän heikkeneminen tapahtuu indusoidun sisäisen magneettikentän vuoksi. Tämä indusoitu magneettikenttä syntyy pyöreät virrat elektroneja atomien sisällä. Kun ulkoinen magneettikenttä kytketään päälle, atomien elektronien pitäisi alkaa liikkua ulkoisen magneettikentän voimalinjojen ympäri. Tämä elektronien indusoitu ympyräliike atomeissa luo ylimääräisen magneettikentän, joka on aina suunnattu ulkoista magneettikenttää vastaan. Siksi kokonaismagneettikenttä diamagneettisen sisällä tulee pienemmäksi kuin sen ulkopuolella.

Mutta ulkoisen kentän täydellistä kompensointia indusoidun sisäisen kentän vuoksi ei tapahdu. Diamagneettisissa atomeissa ei ole tarpeeksi ympyrävirtaa luomaan täsmälleen saman magneettikentän kuin ulkoinen magneettikenttä. Siksi ulkoisen magneettikentän voimalinjat pysyvät diamagneettisen materiaalin paksuudessa. Ulkoinen magneettikenttä ikään kuin "lävistää" diamagneettisen materiaalin läpi ja läpi.

Ainoa materiaali, joka työntää magneettikenttäviivat itsestään, on suprajohde. Suprajohteessa ulkoinen magneettikenttä indusoi pyöreitä virtoja ulkoisten kenttälinjojen ympärille, jotka luovat vastakkaiseen suuntaan suunnatun magneettikentän, joka on täsmälleen yhtä suuri kuin ulkoinen magneettikenttä. Tässä mielessä suprajohde on ihanteellinen diamagneettinen.

Suprajohteen pinnalla magneettikentän voimakkuusvektori suuntautuu aina tätä pintaa pitkin, tangentiaalisesti suprajohtavan kappaleen pintaan nähden. Suprajohteen pinnalla magneettikenttävektorissa ei ole komponenttia, joka on suunnattu kohtisuoraan suprajohteen pintaan nähden. Siksi magneettikenttäviivat aina taipuvat minkä tahansa muotoisen suprajohtavan kappaleen ympärille.

Suprajohteen taivutus magneettikentällä

Mutta tämä ei tarkoita ollenkaan, että jos suprajohtava näyttö asetetaan kahden magneetin väliin, se ratkaisee ongelman. Tosiasia on, että magneetin magneettikenttäviivat menevät toiseen magneetiin ohittaen suprajohdenäytön. Siksi litteä suprajohtava näyttö vain heikentää magneettien vaikutusta toisiinsa.

Tämä kahden magneetin välisen vuorovaikutuksen heikkeneminen riippuu siitä, kuinka paljon magneetteja toisiinsa yhdistävän kenttäviivan pituus on kasvanut. Mitä pitempi yhdistävät kenttäviivat ovat, sitä vähemmän kahden magneetin vuorovaikutusta keskenään.

Tämä on täsmälleen sama vaikutus kuin jos lisäisit magneettien välistä etäisyyttä ilman suprajohtavaa näyttöä. Jos lisäät magneettien välistä etäisyyttä, myös magneettikenttäviivojen pituudet kasvavat.

Tämä tarkoittaa, että kahden suprajohtavan ruudun ohittavan magneettia yhdistävien voimalinjojen pituuksien lisäämiseksi on tarpeen kasvattaa tämän litteän näytön mittoja sekä pituuden että leveyden suhteen. Tämä johtaa ohitusvoimalinjojen pituuksien pidentämiseen. Ja mitä suuremmat litteän näytön mitat ovat magneettien väliseen etäisyyteen verrattuna, sitä vähemmän magneettien välistä vuorovaikutusta tulee.

Magneettien välinen vuorovaikutus katoaa kokonaan vasta, kun litteän suprajohtavan näytön molemmat mitat muuttuvat äärettömiksi. Tämä on analogia tilanteesta, jossa magneetit erotettiin äärettömän suurelle etäisyydelle ja siksi niitä yhdistävien magneettikenttälinjojen pituudesta tuli ääretön.

Teoriassa tämä tietysti ratkaisee ongelman täysin. Mutta käytännössä emme voi tehdä suprajohtavaa litteää näyttöä, jonka mitat ovat äärettömät. Haluaisin sellaisen ratkaisun, joka voidaan toteuttaa käytännössä laboratoriossa tai tuotannossa. (Noin elinolot ei ole enää kysymystä, koska suprajohteen valmistaminen jokapäiväisessä elämässä on mahdotonta.)

Avaruuden jako suprajohteen avulla

Muuten litteä näyttö on loputon suuret koot voidaan tulkita koko kolmiulotteisen avaruuden jakamiseksi kahteen osaan, jotka eivät ole yhteydessä toisiinsa. Mutta se ei ole vain äärettömän kokoinen litteä näyttö, joka voi jakaa tilan kahteen osaan. Mikä tahansa suljettu pinta jakaa myös tilan kahteen osaan, suljetun pinnan sisällä olevaan tilavuuteen ja suljetun pinnan ulkopuoliseen tilavuuteen. Esimerkiksi mikä tahansa pallo jakaa tilan kahteen osaan: palloon pallon sisällä ja kaikkeen sen ulkopuolella.

Siksi suprajohtava pallo on ihanteellinen magneettikentän eriste. Jos sijoitat magneetin sellaiseen suprajohtavaan palloon, mikään instrumentti ei voi koskaan havaita, onko tämän pallon sisällä magneetti vai ei.

Ja päinvastoin, jos sinut asetetaan tällaisen pallon sisään, ulkoiset magneettikentät eivät vaikuta sinuun. Esimerkiksi Maan magneettikenttää ei voida havaita tällaisen suprajohtavan pallon sisällä millään instrumentilla. Tällaisen suprajohtavan pallon sisällä on mahdollista havaita vain magneettikenttä niistä magneeteista, jotka myös sijaitsevat tämän pallon sisällä.

Näin ollen, jotta kaksi magneettia ei olisi vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, toinen näistä magneeteista on sijoitettava suprajohtavan pallon sisään ja toinen on jätettävä ulkopuolelle. Sitten ensimmäisen magneetin magneettikenttä keskittyy täysin pallon sisään eikä ylitä tämän pallon rajoja. Siksi toinen magneetti ei tunne ensimmäisen läsnäoloa. Samoin toisen magneetin magneettikenttä ei pysty tunkeutumaan suprajohtavan pallon sisään. Ja siksi ensimmäinen magneetti ei havaitse toisen magneetin läheistä läsnäoloa.

Lopuksi voimme pyörittää ja siirtää molempia magneetteja toistensa suhteen haluamallamme tavalla. Totta, ensimmäisen magneetin liikkeitä rajoittaa suprajohtavan pallon säde. Mutta siltä se vain näyttää. Itse asiassa kahden magneetin vuorovaikutus riippuu vain niiden suhteellisesta sijainnista ja niiden pyörimisestä vastaavan magneetin painopisteen ympärillä. Siksi riittää, että ensimmäisen magneetin painopiste asetetaan pallon keskelle ja koordinaattien origo asetetaan sinne pallon keskelle. Vain kaikki määrittävät kaikki mahdolliset magneettien sijainnin vaihtoehdot mahdollisia vaihtoehtoja toisen magneetin sijainti suhteessa ensimmäiseen magneetiin ja niiden pyörimiskulmat niiden massakeskipisteiden ympärillä.

Tietysti pallon sijaan voit ottaa minkä tahansa muun pintamuodon, esimerkiksi ellipsoidin tai laatikon muotoisen pinnan jne. Jos se vain jakaisi tilan kahteen osaan. Eli tässä pinnassa ei saa olla reikää, jonka läpi voimalinja, joka yhdistää sisäiset ja ulkoiset magneetit.