Большая Советская Энциклопедия (МА)

Но именно кратность всех наблюдаемых зарядов заряду электрона является одним из фундаментальных законов природы. Если бы существовал М. м., этот закон имел бы естественное объяснение. Никакого другого объяснения квантования электрического заряда не известно.

Принимая, что е — заряд электрона, величина которого определяется соотношением e² /

c = ¹ /₁₃₇ , можно из формулы (*) получить наименьший магнитный заряд m монополя, определяемый равенством m² /

c = ¹³⁷ /₄. Таким образом, m значительно больше е. Отсюда следует, что трек быстро движущегося М. м. в Вильсона камере или в пузырьковой камере должен очень сильно выделяться на фоне треков других частиц. Были предприняты тщательные поиски таких треков, но до сих пор М. м. не были обнаружены.

М. м. — стабильная частица и не может исчезнуть до тех пор, пока не встретится с другим монополем, имеющим равный по величине и противоположный по знаку магнитный заряд. Если М. м. генерируются высокоэнергичными космическими лучами , непрерывно падающими на Землю, то они должны встречаться повсюду на земной поверхности. Их искали, но также не нашли. Остаётся открытым вопрос, связано ли это с тем, что М. м. очень редко рождаются, или же они вовсе не существуют.

П. А. М. Дирак.

От редакции. Гипотеза о возможности существования М. м. — частицы, обладающей положительным или отрицательным магнитным зарядом, была высказана П. А. М. Дираком (1931), поэтому М. м. называют также монополем Дирака.

Лит.: Dirac P. А. М., Quantised singularities in the electromagnetic field, «Proceedings of the Royal Society», Ser. A, 1931, v. 133, № 821; Дэвонс С., Поиски магнитного монополя, «Успехи физических наук», 1965, т. 85, в. 4, с. 755—60 (Дополнение Б. М. Болотовского, там же, с. 761—62); Швингер Ю., Магнитная модель материи, там же, 1971, т. 103, в. 2, с. 355—65; Монополь Дирака. Сборник статей, перевод с английского, под редакцией Б. М. Болотовского и Ю. Д. Усачева, М., 1970.

Магнитный полюс

Магни'тный по'люс, участок поверхности намагниченного образца (магнита), на котором нормальная составляющая намагниченности J_n отлична от нуля. Если магнитный поток в образце и окружающем пространстве изобразить графически с помощью линий индукции магнитного поля, то М. п. будет соответствовать месту пересечения поверхности образца этими линиями (см. рисунок). Обычно участок поверхности, из которого выходят силовые линии, называют северным (N) или положительным М. п., а участок, в который эти линии входят, — южным (S) или отрицательным. Одноимённые М. п. отталкиваются, разноимённые притягиваются. Если следовать аналогии с взаимодействием электрических зарядов, то М. п. можно приписать отличную от нуля поверхностную плотность магнитных зарядов s_m = J_n , хотя в действительности магнитных зарядов не существует (см. Магнитный монополь ). Отсутствие в природе магнитных зарядов приводит к тому, что линии магнитной индукции не могут прерываться в образце и у намагниченного образца наряду с М. п. одной полярности всегда должен существовать эквивалентный М. п. другой полярности. Для многих технических целей используются магниты и электромагниты с большим числом пар М. п. (например, в электрических машинах постоянного тока).

В учении о земном магнетизме также рассматривают М. п. (см. Полюсы геомагнитные и Полюсы магнитные Земли ). Стрелка магнитного компаса своим северным М. п. указывает направление на Северный полюс Земли (точнее, на южный М. п. Земли, который расположен в Северном полушарии), Южным полюсом — направление на Южный полюс (северный М. п. Земли).

Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Яновский Б. М., Земной магнетизм, [3 изд.], т. 1, Л., 1964.

Магнитное поле и полюсы (N и S) намагниченного стального стержня. Линиями со стрелками обозначены линии магнитной индукции (линии замыкаются в окружающем стержень пространстве).

Магнитный потенциалометр

Магни'тный потенциаломе'тр, устройство для измерения разности магнитных потенциалов между двумя точками магнитного поля или магнитодвижущей силы по замкнутому контуру, который охватывает проводники с током, создающие магнитное поле. Магнитный потенциал — условное понятие, так как в силу замкнутости силовых линий магнитного поля (отсутствия в природе магнитных зарядов ) это поле не является потенциальным. Однако при технических расчётах и измерениях часто пользуются понятием разности магнитных потенциалов (магнитного напряжения) DU_магн между двумя точками поля, определяя DU_магн как работу по перемещению единичного магнитного заряда между выбранными точками поля.

М. п. представляет собой индукционную катушку (катушку поля). Она имеет гибкий или жёсткий каркас (обычно плоский с постоянным сечением по длине), на котором равномерно намотана обмотка из тонкого провода (рис. ). Концы обмотки присоединяются к измерителю, в качестве которого при измерениях в постоянных магнитных полях обычно применяют баллистический гальванометр или микровеберметр, в переменных магнитных полях — вольтметр или осциллограф. Если такой М. п. находится в постоянном магнитном поле, причём его концы располагаются в точках с разными магнитными потенциалами, то магнитный поток, пронизывающий М. п. — потокосцепление потенциалометра, — пропорционален магнитному напряжению между его концами (DU_магн ). При удалении М. п. из поля, смыкании его концов или выключении поля происходит отброс стрелки

баллистического гальванометра, пропорциональный изменению потокосцепления DФ . Измеряемое магнитное напряжение DU_магн = DФ / k , где k — постоянная М. п. По величине DU_магн рассчитывают среднюю напряжённость магнитного поля H_cp между концами М. п.: H_cp = DU_магн/ l , где l — расстояние между фиксированными точками поля. Если М. п. замкнуть, охватив проводники с током, создающие магнитное поле, то измеренное DФ пропорционально магнитодвижущей силе. М. п. можно измерять разности магнитных потенциалов (магнитодвижущую силу), начиная с 10^{– 3} —10^{– 2}а (в Международной системе единиц магнитодвижущую силу измеряют в ампер-витках или амперах ).

Лит.: Кифер И. И., Испытания ферромагнитных материалов, М., 1969; Чечерников В. И., Магнитные измерения, 2 изд., М., 1969.

И. И. Кифер.

Схематическое изображение магнитных потенциалометров с катушкой поля: а — жёсткий дуговой потенциалометр, б — прямолинейный потенциалометр, в — потенциалометр на гибком каркасе (пояс Роговского). В — линии индукции магнитного поля.

Магнитный поток

Магни'тный пото'к, поток магнитной индукции, поток Ф вектора магнитной индукции В через какую-либо поверхность. М. п. dФ через малую площадку dS , в пределах которой вектор В можно считать неизменным, выражается произведением величины площадки и проекции B_n вектора на нормаль к этой площадке, то есть dФ = B_n dS. М. п. Ф через конечную поверхность S определяется интегралом: Ф =

. Для замкнутой поверхности этот интеграл равен нулю, что отражает соленоидальный характер магнитного поля, то есть отсутствие в природе магнитных зарядов — источников магнитного поля. Единица М. п. в Международной системе единиц (СИ) — вебер , в СГС системе единиц — максвелл , 1 вб = 10⁸мкс.

Магнитный пробой

Магни'тный пробо'й, см. Пробой магнитный .

Магнитный пускатель

Магни'тный пуска'тель, электрический аппарат низкого напряжения, предназначенный для дистанционного управления (пуска, остановки, изменения направления) и защиты асинхронных электродвигателей малой и средней мощности с короткозамкнутым ротором. Существуют М. п. нереверсивные и реверсивные; выпускаются также спец. М. п. для переключения обмоток многоскоростных электроприводов. М. п. состоят из контактора , кнопочного поста и теплового реле. Контактор М. п., как правило, имеет 3 главные контактные системы (для включения в трёхфазную сеть) и от 1 до 5 блок-контактов. На рисунке представлена схема нереверсивного М. п. переменного тока. При нажатии кнопки «пуск» на обмотку контактора ОР подаётся напряжение, контактор срабатывает, замыкая главные контакты ГК и блок-контакты БК; БК шунтируют контакты нажатой кнопки, что позволяет отпустить её после запуска двигателя. С нажатием кнопки «стоп» цепь питания ОР разрывается и ГК размыкаются. При резком возрастании силы потребляемого тока вследствие перегрузки или неисправности электродвигателя срабатывает тепловое реле ТР и размыкает контакты КТР, включенные в цепь питания ОР. Номинальный ток срабатывания ТР от 0,2 до 200 а. Реверсивные М. п. оборудованы двумя контакторами, сблокированными между собой механически и электрически, при этом во включенном положении может находиться лишь один из контакторов. При поочерёдном включении контакторов переключаются фазы питания и направление вращения электродвигателя изменяется. М. п. общего применения изготовляются на напряжения переменного тока 127, 220, 380 и 500 в ; номинальный ток через силовые контакты от 6 до 400 а , номинальный ток блок-контактов 6—10 а. При нормальном режиме работы М. п. допускают 3—5 (иногда до 10) млн. циклов включение — выключение. М. п. могут работать с частотой 150—1200 вкл/ч , а М. п. малой мощности — с частотой до 3000 вкл/ч . Выпускаются М. п. в обыкновенном, защищенном и взрывобезопасном исполнении.

Лит.: Бабиков М. А., Электрические аппараты, ч. 2, М., 1956; Чунихин А. А., Электрические аппараты, М., 1967

В. К. Иванов.

Схема нереверсивного магнитного пускателя: ГК — главные контакты; КТР — контакты теплового реле; ОР — обмотка контактора; ТР — тепловое реле; БК — блок-контакты; КП — кнопочный пульт; ЭД — электродвигатель.

Магнитный резонанс