Торможение магнитного диполя, движущегося с произвольной скоростью в проводящей трубе
Б.А. Князева,
И.А. Котельникова,
А.А. Тютинб,
В.С. Черкасскийб аИнститут ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, просп. акад. Лаврентьева 11, Новосибирск, 630090, Российская Федерация бНовосибирский государственный университет, физический факультет, Новосибирск, Российская Федерация
В известном опыте, который часто показывают студентам на вводной лекции по электромагнитной индукции, небольшой магнит падает в длинной проводящей трубке. Возникающие в трубке вихревые токи Фуко создают тормозящую силу, которая заметно увеличивает время падение магнита. В настоящей статье получена формула для тормозящей силы, справедливая как при малых скоростях, когда тормозящая сила пропорциональна скорости движения магнита v, так и при больших скоростях, когда сила торможения уменьшается сначала пропорционально v-1, а затем пропорционально v-1/2. Последние два режима имеют аналог в виде явления «просвиста», приводящего к неограниченному ускорению электронов
в плазме, и ранее не были описаны в литературе. Приведены также расчеты тормозящей силы при наличии продольного разреза в стенке трубки, и описаны эксперименты по измерению этой силы.
@article{Knyazev:2006,author = {Б. А. Князев and И. А. Котельников and А. А. Тютин and В. С. Черкасский},title = {Торможение магнитного диполя, движущегося с произвольной скоростью в проводящей трубе},publisher = {Успехи физических наук},year = {2006},journal = {Усп. физ. наук},volume = {176},number = {9},pages = {965-974},url = {https://ufn.ru/ru/articles/2006/9/d/},doi = {10.3367/UFNr.0176.200609d.0965}}