Стабилизация сверхпроводящих магнитных систем - Альтов В.А.
Скачать (прямая ссылка):
соответствующей току /т (поскольку значения 1т
13-865 193
изменяются с изменением В) \ во-вторых, по той же причине максимумы на
линиях динамических процессов на диаграмме /?н.з(/) не будут
располагаться на одной вертикали.
Указанные предположения хорошо подтверждаются опытными данными. На рис.
6-10 и 6-11 представлены полученные методом одиночного соленоида
зависимости
Рис. 6-10. Зависимости Р,и U(I), полученные методом одиночного соленоида
для семижильного, индированного кабеля.
пОп
0 100 200 200 /1 0 100 200 300 А
а) б)
Рис. 6-11 Зависимости Rn 3 (/) и U(I), полученные методом одиночного
соленоида для девятнадцатижильного индированного кабеля.
194
$н.з(/) и ?/(/) при различных значениях начального тока. Первый из этих
рисунков относится к соленоиду, изготовленному из семижильного
индированного кабеля (четыре сверхпроводящие, три медные жилы), второй -
к соленоиду из девятнадцатижильного индированного кабеля (шесть
сверхпроводящих и тринадцать медных жил). Первый соленоид имеет
внутренний диаметр30мм, внешний диаметр 82 мм, высоту 77 мм, число витков
830, индуктивность 0,0144 Г; у второго соленоида внутренний диаметр 30
мм, внешний диаметр 72 мм, высота 77 мм, числов итков 356, индуктивность
0,0023 Г.
Как видно из графиков, значение 1т для семижильного провода составляет
65-68,5 А; заметно смещены друг относительно друга точки максимумов для
зависимости /?н..ч(/) при разных /0.
На рис. 6-10,6 и 6-11,6, так же как и ранее, пунктиром изображены линии,
являющиеся геометрическим местом точек равновесных состояний
комбинированного проводника при Т^Тсо- Если для экспериментов по методу
сдвоенного соленоида каждая такая линия относится к определенной индукции
магнитного поля, задаваемой независимо с помощью внешнего соленоида 2
(рис. 6-1), то линия равновесных состояний, определяемая из
экспериментальных данных для одиночного короткозамкнутого соленоида,
относится к случаю, когда поле, создаваемое обмоткой, изменяется с
изменением тока. Фиксируемая в таком эксперименте линия равновесных
состояний связана с линиями равновесных состояний для разных значений В =
const так, как схематически показано на рис. 6-12. На этом рисунке
пунктирные линии соответствуют постоянным значениям индукции магнитного
поля, причем Bi>B2>B3 Сплошная линия соответствует магнитным полям,
изменяющимся в процессе эксперимента с одиночным короткозамкнутым
соленоидом. Очевидно, что чем больше /о, тем больше / и, сле-
Рис. 6-12. Линии равновесных состояний, определяемые из экспериментов по
методам сдвоенного и одиночного .соленоидов.
13*
195
довательно, В в точке линии динамического процесса, соответствующей
равновесному состоянию.
В принципе линию состояний, получаемую из экспериментальных данных для
одиночного короткозамкнутого соленоида, можно было бы получить и методом
сдвоенного соленоида. В этом случае внешнее магнитное поле необходимо
было бы изменять синхронно с изменением тока в динамическом процессе в
соответствии с характеристикой соленоида В(1) для случая, если его
обмотка была бы не бифилярной, а обычной. Однако такой эксперимент
является достаточно сложным.
Следует подчеркнуть, что основные закономерности процесса распространения
нормальной зоны, установленные по результатам экспериментов с
короткозамкнутыми обмотками, применимы и к обмоткам, подключенным к
внешним источникам питания (разумеется, с учетом свойств используемого
источника). Чем больше индуктивность короткозамкнутого соленоида, тем
медленнее при прочих равных условиях убывает ток в динамическом процессе
и, следовательно, тем ближе рассматрш ваемый соленоид по своим
динамическим характеристикам к соленоиду, подключенному к источнику
питания при / = const.
Запомним, что при использовании метода сдвоенного соленоида исследуемая
обмотка выполняется бифилярной, т. е. между двумя витками с одинаковым
направлением тока расположен виток, в котором ток течет в противоположном
направлении. В результате этого при возникновении нормальной зоны в одном
из витков такой обмотки наблюдается следующая картина: полностью заняв
один виток, нормальная зона начинает распространяться по следующим
виткам; при этом соседние витки, находящиеся в нормальном состоянии,
отделены друг от друга витками, находящимися в сверхпроводящем состоянии.
Чтобы захватить витки с противоположным направлением тока, нормальная
зона должна предварительно дойти до края соленоида и затем уже
распространиться по указанным виткам. Следовательно, витки обмотки,
находящиеся в нормальном состоянии, оказываются разделенными относительно
большими промежутками. Зта картина соответствует таким реальным (не
бифилярным) обмоткам, у которых либо велик зазор между витками, либо
велик диаметр обмотки. В последнем случае нормальная зона,
распространяющаяся вдоль
196
витка, лишь через относительно большой промежуток времени достигает той
точки в соседнем витке, которая расположена рядом с точкой возникновения
