Математика. I. Определение предмета математики, связь с другими науками и техникой 13 страница

Абc. методом измерения потерь в ферромагнитных материалах является калориметрический метод, к-рый используется в широком частотном диапазоне. Он позволяет измерять потери при любых законах изменения напряжённости.магнитного поля и магнитной индукции и в сложных условиях намагничивания. Сущность этого метода состоит в том, что мерой потерь энергии в образце при его намагничивании переменным магнитным полем является повышение темп-ры образца и окружающей его среды. Калориметрич. М. и. осуществляются методами смешения, ввода тепла и протока (см. Калориметр).

Магнитную структуру ферромагнитных и антиферромагнитных веществ исследуют с помощью нейтронографического метода, основанного на явлении магнитного рассеяния нейтронов, возникающего в результате взаимодействия магнитного момента нейтрона с магнитными моментами частиц вещества (см. Нейтронография).

Резонансные методы исследования включают все виды магнитного резонанса - резонансного поглощения энергии переменного электромагнитного поля электронной или ядерной подсистемой вещества. Эти подсистемы, кроме электромагнитной энергии, могут резонансно поглощать энергию звуковых колебаний - т. н. магнетоакустич. парамагнитный резонанс, к-рый также применяют в М. и.

Важную область М. и. составляют измерения характеристик магнитных материалов (ферритов, магнитодиэлектри-ков и др.) в переменных магнитных полях повышенной и высокой частоты (от 10 кгц до 200 Мгц). Для этой цели применяют в основном ваттметровый, мостовой и резонансный методы. Измеряют обычно потери на перемагничивание, коэфф. потерь на гистерезис и вихревые токи, компоненты комплексной магнитной проницаемости. Измерения осуществляют при помощи пермеаметра, аппарата Эпштейна, феррометра и др. устройств, позволяющих определять частотные характеристики материалов.

Существуют и др. методы определения магнитных характеристик (магнитооптический, в импульсном режиме перемагничивания, осциллографический, метод вольтметра и амперметра и др.), позволяющие исследовать ряд важных свойств магнитных материалов.

Приборы для М. и. классифицируют по их назначению, условиям применения, по принципу действия чувствительного элемента (датчика, или преобразователя). Приборы для измерения напряжённости поля, индукции и магнитного момента обычно называют магнитометрами, для измерения магнитного потока - флюксметрами иливеберметрами; потенциала поля - магнитными потенциалометрами; градиента - градиентометрами; коэрцитивной силы - коэрцитиметрами и т.д, В соответствии с классификацией методов М. и. различают приборы, основанные на явлении электромагнитной индукции, гальваномагнитных явлениях, на силовом (пондеромоторном) действии поля, на изменении оптич., механич., магнитных и др. свойств материалов под действием магнитного поля (см., напр., Феррозонд), на специфич. квантовых явлениях (см. Квантовый магнитометр). Единая классификация приборов для М. и. не разработана.

Лит.: Электрические измерения. Средства и методы измерений (общий курс), под ред. Е. Г. Шрамкова, М., 1972; К и ф е р И. И., Пантюшин В. С., Испытания ферромагнитных материалов, М. - Л., 1955; Чечерников В. И., Магнитные измерения, 2 изд., М., 1969; ГОСТ 12635-67. Методы испытаний в диапазоне частот от 10 кгц до 1 Мгц; ГОСТ 12636-67. Методы испытаний в диапазоне частот от 1 до 200 Мгц. В. И. Чечерников.

МАГНИТНЫЕ КАРТЫ, карты земной поверхности, на к-рых при помощи изолиний (изодинам, изогон, изоклин) показано распределение напряжённости геомагнитного поля или её составляющих. Наиболее распространены мировые М. к. и карты аномального магнитного поля. Мировые карты отражают осн. особенности гл. геомагнитного поля (нормального поля), источником к-рого считают движение электропроводящего вещества земного ядра (см. Земной магнетизм). Размеры структурных особенностей гл. поля близки к размерам континентов, поэтому обычный масштаб мировых карт 1: 10 000 000 или мельче. На мировых М. к. сглажены отклонения, обусловленные неоднородностями строения земной коры, залеганием рудных месторождений и др. местными факторами. Карты аномального магнитного поля отражают местные отклонения геомагнитного поля от гл. поля. Эти отклонения наблюдаются, как правило, на площадях с линейными размерами порядка десятков км и менее. Поэтому М. к. аномального поля имеют более крупный масштаб (напр., 1: 200 000); эти карты обычно составляют по результатам аэромагнитной съёмки. М. к. необходимы для изучения строения земных недр, поиска полезных ископаемых и решения ряда др. задач. Вследствие векового хода магнитного поля Земли М. к. стареют, поэтому их периодически, через 5 - 10 лет, пересоставляют.

Лит.: Яновский Б. М., Земной магнетизм, [3 изд.], т 1, Л., 1964. В. Н. Луговенко.

МАГНИТНЫЕ ЛИНЗЫ, устройства для создания магнитных полей, обладающих определённой симметрией; служат для фокусировки пучков заряженных частиц. Подробнее см. в ст. Электронные линзы.

МАГНИТНЫЕ ЛОВУШКИ, конфигурации магнитного поля, способные длительное время удерживать заряженные частицы внутри определённого объёма пространства. М. л. природного происхождения является магнитное поле Земли; огромное число захваченных и удерживаемых им космич. заряженных частиц высоких энергий (электронов и протонов) образует радиационные пояса Земли за пределами её атмосферы В лабораторных условиях М. л. различных видов исследуют гл. обр. применительно к проблеме удержания смеси большого числа положительно и отрицательно заряженных частиц - плазмы. Совершенствование М. л. для плазмы направлено на осуществление с их помощью управляемой термоядерной реакции, в к-рой ядерная энергия лёгких элементов высвобождается не в виде мощного взрыва, а сравнительно медленно, в ходе контролируемого и регулируемого человеком процесса (см. Управляемый термоядерный синтез).

Для того чтобы быть М. л., магнитное поле должно удовлетворять определённым условиям. Известно, что оно действует только на движущиеся заряженные частицы. Скорость частицы v в любой точке всегда можно представить в виде геометрич. суммы двух составляющих - v_пер, перпендикулярной к напряжённости Н магнитного поля в этой точке, и v_пар, совпадающей по направлению с Н. Сила F воздействия поля на частицу, т. н. Лоренца сила, определяется только v_пер и не зависит от v_пар.

В СГС системе единиц F по абс. величине равна
[ris]
где с - скорость света, е - заряд частицы. Сила Лоренца всегда направлена под прямым углом как к v_пер, так и к v_пар и не изменяет абс. величины скорости частицы, однако меняет направление этой скорости, искривляя траекторию частицы. Наиболее простым является движение частицы в однородном магнитном поле (Н повсюду одинакова по величине и направлению). Если скорость частицы направлена поперёк такого поля (v=vv_пер), то её траекторией будет окружность радиуса R (рис. 1, а). Сила Лоренца в этом случае играет роль центростремительной силы (равной mv²_пер/R, m- масса частицы), что даёт возможность выразить R через v j_ и Н: R =г)₁/шн, где w_н = еН/тс.

Окружность, по к-рой движется заряженная частица в однородном магнитном поле, наз. ларморовской окружностью, её радиус-ларморовским радиусом (R_л)> а сон - ларморовской частотой. Если скорость частицы направлена к полю под углом, отличающимся от прямого, то, кроме v_пер, частица обладает и v_пар. Ларморовское вращение при этом сохранится, но к нему добавится равномерное движение вдоль магнитного поля, так что результирующая траектория будет винтовой линией (рис. 1, 6).

Рассмотрение даже этого простейшего случая однородного поля позволяет сформулировать одно из требований к М. л.: её размеры должны быть велики по сравнению с R_л, иначе частица выйдет за пределы ловушки. Т. к. R_л убывает с возрастанием Н, то удовлетворить этому условию можно не только увеличением размеров М. л., но и увеличением напряжённости магнитного поля. При экспериментах в лабораториях идут по второму пути, в то время как в природных условиях, не стеснённых человеческими масштабами, чаще возникают М.л. с протяжёнными, но сравнительно слабыми полями (напр., радиационный пояс Земли).

Рис. 1. В однородном (Н=const) магнитном поле заряженная частица движется по окружности, если её скорость направлена поперёк поля (о), и по винтовой линии, если скорость частицы, кроме поперечной v_пер, имеет и продольную (по полю) составляющую v_пар (б). R - радиус окружности (ларморовский радиус).

Далее, малость R_л обеспечивает ограничение движения частицы в направлении поперёк поля, но его необходимо ограничить и в направлении вдоль силовых линий поля. В зависимости от метода ограничения различают два типа М. л.: тороидальные и зеркальные (адиабатические).

Тороидальные М. л. Один из способов предотвращения ухода частиц из М. л. вдоль направления поля состоит в придании ловушке конфигурации, при к-рой у объёма, занимаемого ею, вообще нет " концов"; такой конфигурацией является, напр., тор. Ловушка этого типа была первой М. л., предложенной И. Е. Таммом и А. Д. Сахаровым в 1950 в связи с проблемой осуществления управляемой термоядерной реакции. Простейшим примером М. л. этого типа является тороидальный соленоид (рис. 2, а). Однако в ловушке со столь простой геометрией поля частицы удерживаются не очень долго: за каждый оборот вокруг тора частица отклоняется на небольшое расстояние поперёк поля (т. н. тороидальный дрейф). Эти смещения накапливаются, и в конце концов частицы попадают на стенки М. л. Для компенсации тороидального дрейфа можно сделать поле неоднородным вдоль М. л., как бы " прогофрировав" его (рис. 2, б). Но более удобно создать конфигурацию, при к-рой силовые линии магнитного поля винтообразно навиваются на замкнутые поверхности, причём эти поверхности вложены одна в другую. Напр., если внутри тороидального соленоида поместить проводник с током, проходящий по его средней линии (рис. 2, в), то силовые линии поля будут навиваться на тороидальные поверхности. Частицы с малым R_л будут не очень сильно отклоняться от этих поверхностей. Аналогичные конфигурации можно создать с помощью внеш. обмоток, напр., как предложено амер. учёным Л. Спицером в 1951, добавляя к обмотке тора (рис. 2, а) винтовую обмотку с попеременно направленными токами. Ещё один способ состоит в скручивании тора в фигуру типа " восьмёрки" (рис. 2, г). Можно также использовать более сложные конфигурации, комбинируя различные элементы " гофрированных" и винтовых полей.

Рис. 2. Конфигурации тороидальных магнитных ловушек, а - тороидальный соленоид (" бублик"), в котором винтовая траектория заряженной частицы обвивает круговые силовые линии магнитного поля; траектория не замкнута - за каждый оборот вокруг тора частица смещается поперёк него на расстояние б от своего исходного положения (тороидальный дрейф); б- " гофрированный" тор; в- тороидальный соленоид с центральным проводником. Складываясь, магнитные поля обмотки соленоида и центрального проводника образуют поле, силовые линии которого винтообразно навиваются на тороидальные поверхности; г - " скрученный" тор.

Зеркальные М. л. Другой метод удержания частиц в М. л. в продольном (по полю) направлении был предложен в 1952 сов. физиком Г. И. Будкером и независимо от него амер. учёными Р. Постом и Х. Йорком. Он состоит в использовании магнитных пробок, или магнитных зеркал, - областей, в к-рых напряжённость магнитного поля сильно (но плавно) возрастает. Такие области могут отражать " падающие" на них вдоль силовых линий поля заряженные частицы. На рис. 3 изображена траектория частицы в неоднородном магнитном поле, напряжённость к-рого меняется вдоль его силовых линий. Эффект отражения обусловлен тем, что при продвижении частицы в область более сильного поля при нек-рых условиях её поперечная скорость v_пер возрастает и увеличивается связанная с этой скоростью " поперечная энергия" частицы ¹/₂ mv²_пер.

Рис. 3. Движение заряженной частицы в " зеркальной" магнитной ловушке: при продвижении в область сильного поля радиус траектории частицы уменьшается. " Магнитное зеркало", от которого отражается частица, находится в " горловой" части конфигурации.

Но полная энергия заряженной частицы при движении в магнитном поле не изменяется, т. к. сила Лоренца, будучи перпендикулярна скорости, работы не производит. Поэтому одновременно с увеличением v_пер уменьшается v_пар В какой-то точке v_пар может стать равной нулю. В этой точке и происходит отражение частицы от " магнитного зеркала". Подобный механизм " перекачки" энергии, связанной с v_пер в энергию, связанную с v_пер (и наоборот), действует только в том случае, если магнитное поле за один период винтового движения частицы меняется относительно мало. Процессы, происходящие при сравнительно медленном изменении внеш. условий, наз. адиабатическими. Соответственно, так называют и М. л. с " магнитными зеркалами". Простейшая зеркальная (адиабатическая) М. л. создаётся двумя одинаковыми коаксиальными катушками, в к-рых ток протекает в одинаковом направлении (рис. 4).

Рис, 4. Простейшая адиабатическая магнитная ловушка. Стрелки указывают направления тока в коаксиальных катушках.

" Магнитными зеркалами" в ней являются области наиболее сильного поля внутри катушек. Адиабатич. М. л. удерживают не все частицы: если р.. достаточно велика по сравнению с v_пер, то частицы вылетают за пределы " магнитных зеркал". Максимальное отношение v_пар / v_пер прик-ром отражение ещё происходит, тем больше, чем выше т. н. " зеркальное отношение" наибольшей напряжённости магнитного поля в " зеркалах" к полю в центральной части М. л. (между " зеркалами"). Напр., магнитное поле Земли убывает пропорционально кубу удаления от её центра. Соответственно, при приближении заряженной частицы к Земле вдоль силовой линии, уходящей в плоскости экватора достаточно далеко от Земли, магнитное поле возрастает очень сильно. " Зеркальное отношение" в этом случае велико; макс, отношение v_пар / v_пер также велико (доля вылетающих из М. л. частиц мала). М. л. для плазмы. Если заполнять М. л. частицами одного вида (напр., электронами), то по мере накопления этих частиц увеличивается создаваемое ими электрич. поле. Сила электростатич. Отталкивания одноимённых зарядов растёт, и эффективность ловушки падает. Поэтому заполнить М. л. с достаточно большой плотностью можно только смесью частиц разных зарядов (напр., электронов и протонов), взятых в таком соотношении, чтобы их общий электрич. заряд был близок к нулю. Такая смесь заряженных частиц наз. плазмой.

Когда электрич. поле в плазме настолько мало, что можно пренебречь его влиянием на движение частиц, механизмы их удержания в ловушке не отличаются от рассмотренных применительно к отд. частицам. Поэтому в М. л. для плазмы должны быть выполнены все сформулированные выше условия. Но, кроме того, к таким М. л. предъявляются дополнит, требования, связанные с необходимостью стабилизации т. н. плазменных неустойчивостей - самопроизвольно возникающих и резко нарастающих отклонений электрич. поля и плотности частиц в плазме от их средних значений. Простейшая неустойчивость, получившая название желобковой, обусловлена диамагнетизмом плазмы, вследствие к-рого плазма выталкивается из областей более сильного магнитного поля. Происходит след, процесс: сначала поверхность плазмы становится волнистой - образуются длинные желобки, направленные вдоль силовых линий поля (отсюда название неустойчивости); затем эти желобки увеличиваются и плазма распадается на отд. трубочки, движущиеся к боковым границам объёма, занимаемого М. л. Напр., в простой зеркальной М. л. (рис. 4), в к-рой поле убывает в направлении, перпендикулярном общей оси катушек, плазма может быть выброшена в этом направлении. Желобковую неустойчивость, как впервые показали в 1961 сов. физики (М. С. Иоффе и др.), можно стабилизировать с помощью дополнит, проводников с током, устанавливаемых вдоль М. л. по её периферии. При этом напряжённость магнитного поля достигает минимума на нек-ром расстоянии от оси М. л., а на удалениях от оси,. превышающих это расстояние, Н опять возрастает. В тороидальных М. л. также может возникнуть желобковая неустойчивость; её стабилизируют, создавая конфигурацию со средним (по силовой линии) минимумом магнитного поля. Примером таких М. л. являются установки типа т о к а м а к, исследуемые коллективом советских физиков, возглавлявшимся до 1973 Л. А. Арцимовичем, а также во многих зарубежных лабораториях. Название " токамак" представляет собой сокращение полного наименования подобных устройств - " тороидальная камера с аксиальным (направленным по оси) магнитным полем". В токамаках тороидальное магнитное поле создаётся соленоидом типа изображённого на рис. 2, а; по плазме, заключённой внутри тора, пропускается сильный продольный ток, магнитное поле к-рого, складываясь с тороидальным, образует магнитные поверхности, близкие к описанным для рис. 2, в. На этих установках стабилизированы не только желобковая, но и многие др. виды неустойчивости и достигнуто сравнительно длительное устойчивое удержание высокотемпературной плазмы (сотые доли сек при темп-ре в десятки миллионов градусов). В М. л., наз. стеллараторами, конфигурации магнитного поля, при к-рых силовые линии навиваются на тороидальные поверхности (напр., скрученные в " восьмёрку", рис. 2, г), в отличие от токамаков, создаются только внеш. обмотками. Различные модификации стеллараторов также интенсивно исследуются в целях использования их для удержания горячей плазмы.

Существуют и иные механизмы стабилизации желобковой неустойчивости. Напр., в радиац. поясах Земли она стабилизируется за счёт электрич. контакта плазмы с ионосферой: заряженные частицы ионосферы могут компенсировать электрич. поля, возникающие в радиац. поясах. Борьба с желобковой и др. видами неустойчивости плазмы составляет одну из осн. задач лабораторных исследований М. л.

Лит.: Арцимович Л. А., Элементарная физика плазмы, М., 1966; Роуз Д.-Дж., Кларк М., Физика плазмы и управляемые термоядерные реакции, пер. с англ., М., 1963. Б. Б. Кадомцев.

МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, вещества, существенно изменяющие значение магнитного поля, в к-рое они помещены. Ещё в древности был известен природный намагниченный минерал магнетит, из к-рого в Китае изготовляли стрелки магнитного компаса уже более 2 тыс. лет назад. Магнетит - слабый магнетик; значительно более сильным магнетиком оказалось железо. Практич. применение железа как М. м. началось в 19 в. после открытия X. К. Эрстедом, М. Фарадеем, Э. X. Ленцем законов электромагнетизма, изобретения Б. С. Якоби машин постоянного тока, П. Н. Яблочковым - трансформатора и генератора переменного тока, М. О. Доливо-Добровольским - трёхфазного тока. С 1900 в электротехнике начали применять железо-кремнистые стали, несколько позднее - легко намагничивающиеся в слабых полях Fe - Ni сплавы, получившие широкое распространение в технике связи. Значительно ускорило процесс разработки новых М. м. развитие теории ферромагнетизма. В сер. 20 в. появились оксидные М. м.- ферриты, слабо проводящие электрич. ток, их стали использовать в технике высоких и сверхвысоких частот.

Кол-во применяемых в технике М. м. очень велико. Если рассматривать М. м. с точки зрения лёгкости намагничивания и перемагничивания, то их можно подразделить на магнитно-твёрдые материалы и магнитно-мягкие материалы.

Хотя к магнитно-мягким и магнитно-твёрдым материалам относится подавляющее большинство М. м., в отд. группы выделяют термомагнитные сплавы, магнитострикционные материалы, магнитодиэлектрики и др. спец. материалы.

Качество М. м. непрерывно повышается путём применения всё более чистых исходных (шихтовых) материалов и совершенствования технологии произ-ва (термич. обработки материалов в защитных средах, вакуумной плавки и др.). Улучшение кристаллич. и магнитной текстуры М. м. позволит уменьшить потери энергии в них на перемагничивание, что особенно важно для электротехнич. сталей. Формирование спец. вида кривых намагничивания и петель гистерезиса возможно при воздействии на М. м. магнитных полей, радиоактивного излучения, нагрева и др. При создании М. м. (напр., магнитно-мягких материалов с большой индукцией насыщения и с малой шириной магнитного резонанса) перспективны редкоземельные элементы. Разрабатываются М. м., в к-рых магнитные свойства сочетаются с целым рядом др. свойств (электрическими, оптическими, тепловыми).

Физ. свойства основных М. м. приведены в таблицах к статьям Магнитно-мягкие материалы и Магнитно-твёрдые материалы.

Лит.: Б о з о р т Р. М., Ферромагнетизм, пер. с англ., М., 1956; Займовский А. С. и Чудновская Л. А., Магнитные материалы, 3 изд., М.- Л., 1957; Дружинин В. В., Магнитные свойства электротехнической стали, М.- Л., 1962; Смит Я., Вейн X., ферриты, физические свойства и практические применения, пер. с англ., М., 1962; Вольфарт Э., Магнитно-твердые материалы, пер. с англ., М.- Л., 1963; Редкоземельные ферромагнетики и антиферромагнетики, М., 1965; Лаке Б., Б а т т о н К., Сверхвысокочастотные ферриты и ферримагнетикн, пер. с англ., М., 1965; Ра б к и н Л. И., Соскин С. А., Эпштейн Б. Ш., ферриты. Строение, свойства, технология производства, Л., 1968; Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Pfeifer F., Zum Verstandnis der magnetischen Eigenschaften technischen Permalloylegierungen, " Zeitschaft fur Metallkunde", 1966, Bd 57, H 4; Т e b b 1 e R. S., Сraik D. J., Magnetic materials, L.- N. Y.- Toronto, 1969; Chin G. Y., Review of Magnetic Properties of Fe-Ni Alloys, " IEEE Transaction on Magnetics", 1971, v. 7, № 1, p. 102., И. М. Пузей.

МАГНИТНЫЕ ОБСЕРВАТОРИИ, научно-исследовательские учреждения, в к-рых осуществляется непрерывная регистрация временных изменений (вариаций) магнитного поля Земли и проводятся регулярные измерения абс. значений напряжённости геомагнитного поля и его направления (см. Земной магнетизм). М. о. снабжены различного типа магнитографами и магнитометрами', их размещают преим. вдали от городов, электрифицированных жел. дорог и крупных пром. предприятий, способных исказить геомагнитное поле. Ряд М. о. входит в состав комплексных магнитно-ионосферных станций.

Данные М. о. служат для изучения поведения геомагнитного поля, к-рое является чутким индикатором сложных процессов, протекающих в магнитосфере, ионосфере и в недрах Земли. Кроме того, их используют при наземной и аэромагнитной съёмке для учёта магнитных вариаций и приведения к одной эпохе результатов измерений, выполненных в разное время. М. о. осуществляют также поверку полевых магнитометров, применяемых для разведки полезных ископаемых.

В России к 1829 М. о. были построены в Петербурге и Казани (они были первыми в Европе), затем М. о. были созданы в Нерчинске, Барнауле, Колывани, Екатеринбурге, Тбилиси и др. Первая в мире полярная М. о. открыта в 1924 в проливе Маточкин Шар на Новой Земле. В 1939 на базе магнитного отделения Главной геофизической обсерватории под Москвой организован Институт земного магнетизма (см. Земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн институт АН СССР). В СССР функционирует более 40 М. о. (1972), в т. ч. ряд обсерваторий в полярных районах (в Арктике и Антарктике). В мире насчитывается св. 130 постоянно действующих М. о., в т. ч. в Вене (Австрия), Нанте (Франция), Ситке (Аляска), Гонолулу (Гавайские острова) и др. Однако распределение их крайне неравномерно: наибольшее количество М. о. приходится на терр. Европы, меньше всего на терр. океанов и морей. 29 советских и 90 зарубежных М. о. регулярно направляют информацию о состоянии магнитного поля и ионосферы Земли в Международные центры, к-рые находятся в СССР, США, Дании и Японии.

Лит.: Яновский Б. М., Земной магнетизм, [3 изд.], т. 1, Л., 1964. Ю. А. Бурцев.

МАГНИТНЫЕ ЧЕРНИЛА, разновидность магнитного носителя информации для записи текстовых и графич. материалов на обыкновенной бумаге и считывания магнитным способом. М. ч. изготавливают в виде суспензии из карбонильного железа и гептана либо в виде мастики с микроскопич. магнитными частицами; часто для облегчения визуального контроля записи в М. ч. добавляют красящие вещества (т, н. видимые М. ч.). Применяются М. ч. гл. обр. для механизации процессов обработки документов (сортировка, идентификация, учёт, кодирование и др.). М. ч. наносятся вручную либо с помощью печатающего устройства.

МАГНИТНЫЕ ЭТАЛОНЫ, см. Эталоны магнитные.

МАГНИТНЫЙ АНИЗОМЕТР, см. Анизометр магнитный.

МАГНИТНЫЙ БАРАБАН, запоминающее устройство ЦВМ, в к-ром носителем информации является покрытый слоем магнитного материала цилиндр, вращающийся с постоянной угловой скоростью. Цилиндр М. б. (рис.) изготавливают из немагнитных сплавов, в т. ч. из нержавеющей стали; диаметр цилиндра от 100 до 500 мм, длина от 300 до 700 мм; магнитное покрытие - сплавы Ni-Co, Со - W и др., наносимые гальванич. способом. Магнитная запись и считывание информации производятся с помощью магнитных головок, к-рые устанавливают вдоль образующих цилиндра М. б. на расстоянии 15-30 мкм от его поверхности. М. б. относятся к запоминающим устройствам с произвольным обращением, информация размещается на чдорожках" - участках поверхности М. б., расположенных с шагом 0, 2- 0, 8 мм; плотность записи (от 25 до 40 импульсов на 1 мм) в значит, мере зависит от зазора между головками и поверхностью М. о. При зазорах в неск. мкм большое значение имеют тщательная балансировка М. б. и центровка его при установке в подшипниках, а также пыле- и влагоизоляция рабочей поверхности и головок от окружающей среды. Применением " плавающих" головок, к-рые не крепятся жёстко, а " плавают" на возд. подушке у поверхности М. б., можно уменьшить зазор и увеличить плотность записи, а также снизить требования к точности изготовления и установки М. б.

Магнитный барабан: 1 - электродвигатель; 2 - цилиндр (барабан); 3 - магнитные головки; 4 - " дорожки"; 5 - ось магнитного барабана; б - станина (корпус).

Количество дорожек на М.б.от десятков до неск. тыс., информационная ёмкость от 6*10⁵ до 8*10⁹ бит, среднее время доступа (выборки информации) 2, 5-50 мсек, частота вращения М. б. от 500 до 20 000 об/мин. В М. б. небольшой ёмкости головки неподвижны, число их обычно равно числу разрядов машинного слова. Для увеличения плотности записи головки устанавливают с нек-рым сдвигом. В М. б. большой ёмкости применяют подвижные головки с автоматическим перемещением; запись ведётся не полным словом, а частями (обычно байтами).

Лит.: Каган Б. М., Адасько В. И., Пурэ Р. Р., Запоминающие устройства большой ёмкости, М., 1968. Д. П. Брунштейн.

МАГНИТНЫЙ ГИСТЕРЕЗИС, см. в ст. Гистерезис.

МАГНИТНЫЙ ДИПОЛЬ, см. в ст. Диполь электрический и магнитный.

МАГНИТНЫЙ ДИСК, запоминающее устройство ЦВМ, в к-ром носителем информации является тонкий алюминиевый или пластмассовый диск, покрытый слоем магнитного материала. Применяются М. д. диаметром от 180 до 1200 мм при толщине 2, 5-5 мм\ в качестве магнитного покрытия используют сплавы Ni - Со - Р, Со - W и др. На М. д. информация наносится посредством магнитной записи. На рабочих поверхностях М. д. информация располагается на концентрич. дорожках и кодируется адресом, к-рый указывает номер диска и номер дорожки на нём. Каждой дорожке может соответствовать своя неподвижная магнитная головка записи (считывания) или одна подвижная - общая для неск. дорожек, а иногда и для неск. дисков. Рычаг съёма механизма выборки (см. рис.) с установленными на нём магнитными головками перемещается электрич. или пневматич. приводным механизмом, обеспечивая подвод головок как к любому из дисков, так и к любой дорожке диска. Наиболее распространена конструкция устройства с " плавающими" головками. Обычно запоминающее устройство на М. д. содержит неск. десятков дисков, насаженных на общую ось, вращаемую электродвигателем. Возможна смена одного или неск. (пакета) дисков, что позволяет создавать дисковые картотеки. Число М. д. в одном запоминающем устройстве может достигать 100; на каждой рабочей поверхности диска размещается от 64 до 5000 информационных дорожек; плотность записи 20- 130 импульсов на 1 мм. Информационная ёмкость запоминающих устройств на М. д. от неск. десятков тыс. до неск. млрд. бит, среднее время доступа от 10 до 100 мсек.