Научный отчет № 5192

Название

Магнитная жидкость между горизонтальными пластинами в магнитном поле горизонтального проводника с током.

Авторы

Волкова Т.И., Налетова В.А., Турков В.А.

Аннотация

В данной работе теоретически исследуется статическая форма поверхности конечного объема тяжелой несжимаемой магнитной жидкости, находящейся между горизонтальными пластинами. Неоднородное магнитное поле образуется линейным горизонтальным проводником с током, расположенным над верхней пластиной. Целью работы является изучение статической симметричной формы поверхности магнитной жидкости под действием магнитных, гравитационных и капиллярных сил. Задача решается в безындукционном приближении. В первой части работы в случае, когда намагниченность магнитной жидкости линейно зависит от напряженности магнитного поля и отсутствует поверхностное натяжение, получены аналитические решения и предсказаны три качественно разных процесса трансформации конечного объема магнитной жидкости при квазистатическом изменении тока в проводнике. Во второй части работы задача решена численно для произвольных магнитных полей с учетом поверхностного натяжения, когда намагниченность магнитной жидкости зависит от напряженности магнитного поля по формуле Ланжевена. Рассмотрена вариационная задача о минимуме полной свободной энергии для определения устойчивости заданного объема магнитной жидкости. Исследована возможность скачкообразного поведения и гистерезиса формы поверхности конечного объема магнитной жидкости при квазистатическом изменении тока в проводнике. Изучен процесс разрушения магнитожидкостной перемычки между горизонтальными пластинами при увеличении или уменьшении тока.

Год публикации

2013 г.

Объём

75 с.

Научный руководитель

Налетова В.А., Турков В.А.

Ключевые слова

магнитная жидкость, свободная поверхность, магнитное поле, линейный проводник.