Magnetostriction (IYPT 2020 Singing Ferrite)

Magnetostriction is a change in the size and the shape of a ferromagnet during its magnetization. Remagnetizing a ferrite core at the natural frequencies of its mechanical oscillations, these oscillations can be swayed to a large amplitude due to resonance.

[@user-or4jn2zf1z]

Есть чудесный эксперимент. Ферритовый стержень с катушкой подключается к динамику магнитофона, на котором записана речь. Если стержень зажать зубами, то речь можно услышать. Так слушал музыку глухой Бетховен взяв в зубы набалдашник трости и уперев её конец в рояль.

[@me.shanoe]

Спасибо огромное. Каждый ролик как мини-фильм, очень интересно и познавательно!

[@gimeron-db]

Продольная резонансная в районе ультразвука получается (~27500Гц)

[@ph08nyx]

@@user-jx2so1te5d в два раза меньше, 13750, потому что полуволновый резонанс - первая гармоника. Ну и на всех кратных как в меньшую, так и в большую сторону, только с уменьшающейся интенсивностью. 27500 - это вторая гармоника, а 55000 - уже четвертая.

[@kirillsolovich7439]

Здорово! Фантастика! Вопросы в видео слишком сложны для дилетанта, поэтому даже не возьмусь решать задачу, не хватает физико-математической базы. Однако такой колорит нечасто нынче увидишь на просторах интернета, спасибо авторам-энтузиастам!

[@saasrus]

Поделить пять км/с на 20 см не хватит мозгов? рили?

[@waldemarmoskalecki7891]

@@saasrus это вообще вопрос уровня ЕГЭ по математике. Вы наверное давно не общались со современными школьниками

[@saasrus]

@@waldemarmoskalecki7891 где уж мне, я 10й-11й классы за один год экстерном все экзамены сдавал ещё до ЕГЭ, причём нихера не готовясь. Матику написал за 2 часа с одной помаркой (училка в ахуе была, подошла поправила, ибо ей хотелось, чтоб было 5). С современными школьниками регулярно общаюсь, и я в полных непонятках, как можно так тупить в фундаментальных дисциплинах.

[@user-cy4cl6yw9k]

Спасибо. Очень доходчивое объяснение.

[@MotralCombat]

А на последнем графике громкости от частоты расстояние между линиями пропорционально числам Фибоначчи. Золотое сечение в природе повсюду)

[@N1KRIT]

Отличный ролик, все доходчиво и понятно.

[@irk010782]

Продольные колебания также происходят, но гораздо слабее они вызывают звук из-за малой площади торцевых поверхностей ферритового стержня. Устойчивыми частотами в стержне являются резонансная частота поперечных колебаний и кратные ей гармоники. Это связано с геометрией феррита.

[@antosken9046]

Спасибо за видео!

[@neoppanda]

Офигеть 😮 ! Меняет длину ! ! ! Чудо!

[@Gotchau]

Здравствуйте, очень интересное и познавательное видео. Не могли бы объяснить, чем ограничивается максимальная частота и какой она может быть (слышал про 200МГц) у УЗ-динамика? Спасибо.

[@funnydrone4315]

спасибо, было интересно.

[@taper6830]

Тот случай когда магнитострикцию прослушал в наушниках.

[@sib5987]

Хотел бы поинтересоваться, где именно был куплен стержень и на сколько изменяются определённые характеристики звучания стержня от длинны и толщины.

[@irk010782]

Интересно, будет ли звучать ферритовый сердечник шарообразной формы в данном эксперименте?

[@anlaz1]

@@user-ft4cn5tw2y намотать🤣🤣🤣

[@anlaz1]

@@user-ft4cn5tw2y 6 сердечников дадут 6 нот... А дальше... только частоту меняй🤣

[@thomasmica2856]

круто !

[@NNeWs84]

Напомнило натуральный флажолет на гитаре.

[@mishutkabolshoi3917]

Продольные колебания будут как ультразвукового излучателя в станках для ультразвуковой обработки.

[@MrSANHELLO]

А что там с нагревом?

[@user-ye7vc6ug1l]

Спсб

[@a.d.1103]

Предполагаю, что наименьшая частота колебания равна той частоте, при которой 1/4 длина волны равна длине ферромагнитного сердечника. Ненаблюдение продольного колебания, возможно, связано с растяжением с одной и сжатием с другой стороны сердечника в поперечном направлении при поперечном колебании.

[@HR-uh6zs]

We found that the vocalizations were 1712Hz, 3405Hz, 6862Hz, 13682Hz, and there was a twofold relationship between them, but we also found that sounds were produced at certain other frequencies, like around 4K, around 5K, around 1w, and strangely, I don't know why. Also, is the video at 2:50 explained by standing wave theory? And 1190 and 3250 are the frequencies that you calculated or the frequencies that you tested experimentally?

[@HR-uh6zs]

@@schetnikov What is your progression of frequencies? Or how could we get it?Cause the formula we get is quite different from the experiment.

[@HR-uh6zs]

@@schetnikov When we established the theory, we regarded the vibration of the rod as a forced vibration, but instead of using the Euler-Bernoulli beam theory you just told us, is this reasonable?

[@HR-uh6zs]

@@schetnikov Thank you very much for your answer.Because of the COVID-19, I came back to school just one month ago, I will stay in school for the next two months to study this issue,and I will share new findings with you in time. Thank you very much again.

[@user-eo8uv9yl2p]

А катушка без сердечника может шуметь ? Например если амплитуда большая за счет электростатического эффекта или шуметь в трансформаторе может только сердечник?

[@dev5297]

Думаю катушка может шуметь и без сердечника, ведь ее витки нельзя считать абсолютно неподвижными, и на резонансной частоте они могут издавать звук но не факт что он будет громкий)

[@alexmorgan3623]

Дайте пожалуйста ссылку на мелодию вначале. Спасибо!

[@Alexey-II]

Чем считывали и записывали спектр звука?

[@101picofarad]

Эту полосу можно и смартфоном записать.

[@user-cq8vj8xj5k]

огромное спасибо!

[@user-cq1lu6xv1p]

Этак посмотрев всю серию Ваших видеороликов можно будет сравнится по знаниям с выпускником среднестатистического технического вуза.

[@guliwer1713]

а снимать напряжения с металла таким образом возможно ?

[@user-pq6kg4tu6w]

Интересно, только есть вопрос: "Условие:длина обмотки (примерно 90 витков, диаметр 1 мм медного провода) 60 см, три кольцевых неодимовых магнита с динамика. Длина ферритового стержня 125 см, каркас токонепроводящий, есть резиновые вставки для феррита. Конденсатор керамика, 10 nF. Подключаю генератор от 1 Гц до 999 кГц, но никакого результата. В чем ошибка?"

[@eugenijivaniuk6525]

гудит трансформатор = магнитострикция) ✔️

[@iryna6656]

Добрый день! Очень интересно. У меня такой же стержень. но звук выдает только 14 000Гц. Почему так?

[@iryna6656]

1289 Гц

[@serzgregory9124]

Продольное колебание стержня мы не услышим, т.к. это будет частота ультразвука ( более 20 кГц ).

[@akozhukhovskiy]

Но ведь они сами сказали что можно ловить резонанс на полуволновой, четверть-волновой частоте. хотябы в одну-шестую то можно услышать. Так что тему они раскрыли хорошо но не до конца!

[@darkfrei2]

Судя по размерностям, разделить скорость на длину? [(м/с)/м] = [1/c] = [Гц]

[@darkfrei2]

@@schetnikov но нейтрального сечения, где отсутствуют перемещения, чтобы привести задачу к жесткой заделке с одного конца.

[@user-xp6hs1xz5r]

Я думаю на любой частоте переменного тока, но не превосходящей резонансную частоту.

[@oleksiikharkov1816]

Конечно, трансформатор и стержень гудят из-за магнитострикции, а не из-за колебаний самого стрежня (или самих пластин трансформатора) под воздействием притяжения в переменном магнитном поле. (Сарказм) Сам стержень то втягивается в катушку, то возвращается в первоначальное положение под воздействием сил тяжести и упругости опоры. Потому что невозможно разместить его строго по центру катушки. Вы хоть примерно оцениваете порядки величин колебаний самого сердечника и колебаний длины сердечника вследствие магнитострикции? И насколько они различны.

[@radiovintageme]

Вводят в заблуждение. Магнитострикция в шуме трансформатора конечно тоже присутствует но влияние её настолько ничтожно что заметить на фоне магнитного взаимодействия практически невозможно.

[@oleksiikharkov1816]

@@radiovintageme так я ж это и написал.

[@radiovintageme]

@@oleksiikharkov1816 Так я и не к вам претензии а к автору

[@user-gg5kw8zg6c]

👍

[@HR-uh6zs]

скажите, пожалуйста, какой материал для ферритовых стержней? какой конкретный параметр? какой диапазон напряжения на выходе сигнала необходим для того, чтобы услышать звук?

[@HR-uh6zs]

@@schetnikov Большое спасибо за ответ! Мы используем феррит марганца и цинка не для эксперимента, потому что он должен быть никелем и цинком? есть ли какие - нибудь требования к катушке в отношении этого эксперимента?

[@HR-uh6zs]

@@schetnikov У вас есть справочные материалы?

[@HR-uh6zs]

@@schetnikov Каковы параметры катушки?

[@HR-uh6zs]

@@schetnikov спасибо за ответ, который нам очень поможет.

[@user-un8pp9gu1v]

Хороший канал. Ну а что продольные не сделали? Моглиб тогда и показать распыление воды

[@user-un8pp9gu1v]

Андрей Щетников бум ждать) Хотелось бы увидеть про всякие более высоковольтные штуки на вашем канале, 100-500 кв.

[@ara7878]

знаю что уже при частоте выше звуковой и попадании в резонанс такие стержни лопаются пополам причем оч легко за сек.

[@101picofarad]

Слышал что сломать можно всё.

[@Maxigand]

Гудение трансформатора - совсем не магнитострикция, а обыкновенное электродинамическое преобразование, как в наушниках

[@iryna6656]

Как у Вас так хорошо две частоты выделились? Чем измеряли, скажите пожалуйста.

[@iryna6656]

Скажите, пожалуйста, чему равна скорость волны в ваших расчетах.

[@iryna6656]

@@schetnikov Спасибо

[@iryna6656]

Сегодня мы играли поющий феррит и жюри нам сказали, что мы сошли с ума если слышали поперечные колебания и поставили минимум( жаль, а мы уже поверили

[@iryna6656]

@@schetnikov спасибо за поддержку)

[@user-wn1cm3mb6d]

Искусственный флажолет.

[@user-cf4to4eg4z]

Разве "Мах" в феррите 5500 м\с ? 0.0000364 с = 27.5 kHz (и то если источник на конце феррита и не на любой частоте )

[@gimeron-db]

Ультразвук. Интересно. А если одновременно подавать 24КГц, будет ли слышно биение на 3,5КГц?

[@alexshkut]

@@gimeron-db Будут биения на всех четных гармониках.

[@user-lt3hh6cv8d]

Кто подскажет, что играет в начале?

[@simrally]

А почему электродвигатель гудит ?

[@XimerDark]

РАбота трансформатора описывается максимально кратко с 1 буквой "ууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууу" - это обычно в районе 50-150 герц. если он работает на высокой частоте -типа 1000-5000 герц то, получается "иииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииии".

[@ph08nyx]

а бывают еще трансформаторы "Ссссссссссссссссссссссссссссссссс", но их обычно почти никто не слышит.

[@td_44]

@@ph08nyx 😁 в анекдоте про мента. -Вы привысили скорость. -Как вы определили ? . -Вы ехали "бжьььььььььььььььььььььььььь" это превышение, а должны были ехать "ууууууууууууууууууууууу"😁

[@alexandercrack7624]

Разве колебания ферритового стержня не происходят на частоте, в 2 раза превышающей частоту генератора переменного тока? Ибо внешнего постоянного магнитного поля нет и домены феррита будут себя ввести именно так, как указано на анимации.

[@alexandercrack7624]

@@schetnikov при внесении магнита происходит следующее: при совпадении частоты генератора с собственной - усиление амплитуды этой же частоты. При несовпадении частоты вынуждающей силы с собственной - внешний магнит усиливает амплитуду вынуждающей частоты. Таким образом, если и происходит в Вашем эксперименте совпадение частот, то только потому, что стержень колеблется не на одной частоте, а на некоторой группе частот - гармониках. Получается, что именно гармоника, а не основной тон впадает в резонанс.

[@alexandercrack7624]

@@schetnikov Эффект намагничивания описан в книге Майера "Звук и ультразвук в учебных исследованиях".

[@user-lx4he3bi8q]

5500(м/с)/2/0,2(м) = 13750(Гц)

[@user-cf4to4eg4z]

Если источник колебаний в середине стержня . А если в начале ?

[@cheezymonster]

@@schetnikov это правильный ответ?

[@user-xp6hs1xz5r]

Частоте которая равна наверное одному из математических чисел?

[@DELAMORTO]

Когда продольную частоту поймаете, феррит разорвет!

[@axon7762]

Мне кажется он и так увеличивается и уменьшается, просто не заметно

[@user-po1sw4np6j]

У меня получилось 55 кГц. Ну и на кратных. Особенно 165кГц.

[@user-vu6ii2om7r]

А где можна купить плату частот???

[@Adnreus74]

Есть одно местечко, только никому не говорите. Алиэкспресс называется. А вам зачем?

[@KonstKO]

вот хорошо бы кто-нибудь придумал способ, как этот писк трансформаторов в импульсных блоках питания убрать. Этот ультразвук действует не только на нервы. Если ультразвуком камни в почках разрушают , то какой же вред все мы получаем сидя у компьютеров!.

[@lviktor68]

Получилось около 14 кгц.

[@radiovintageme]

Вводите в заблуждение. Магнитострикция в шуме трансформатора конечно тоже присутствует но влияние её настолько ничтожно что заметить на фоне магнитного взаимодействия практически невозможно. Магнитные силы возникающие как между отдельными частями сердечника так и между отдельными пластинами превышают эффект магнитострикции на несколько порядков как правило.

[@Uni-Coder]

Тогда вам придётся исправить википедию как русскоязычную, так и англоязычную, а также ряд источников, на которые они ссылаются. Естественно, нужно будет привести свои источники. И подтянуть грамотность, конечно. К тому же круглому стержню в катушке, показанный на 1:00, взаимодействовать механически просто не с чем, однако гудит он здорово.

[@Uni-Coder]

@@radiovintageme В русскоязычной - добавлена просто одна строка без ссылок на источники. В англоязычной никаких исправлений нет ни в статье "magnetostriction", ни в статье "transformer". Кроме того, в статье "transformer" ссылка 22 ведёт на статью, в которой шум объясняется магнитострикцией. Именно в трансформаторах с наборным сердечником. Кроме того, я перекопал весь интернет и везде так. Другие источники шума также рассматриваются, но магнитострикция сердечника в целом идентифицируется как основной. Поэтому, повторюсь, нужны пруфы. А по поводу стержня. "Стержень тоже взаимодействует с различными частями самого себя и с катушкой." - С катушкой он механически не взаимодействует, только с её магнитным полем. А взаимодействие стержня "с различными частями самого себя" и с полем - это и есть магнитострикция.

[@Uni-Coder]

@@radiovintageme А верить нужно комментатору из ютуба, который не приводит ни ссылок, ни теоретических соображений, ни расчётов :)))

[@Uni-Coder]

@@radiovintageme В смысле, нет ссылок? Как минимум 22 ссылки. Потом, перечитайте ваш собственный комментарий. Вы начинаете с громких слов "вводите в заблуждение" и пишете абсолютно уверенно, безо всяких сомнений. По мне, так вам нужно проверять эту тему, прежде чем писать подобные комментарии.

[@Uni-Coder]

@@radiovintageme Прости, Господи, что сомневался в твоих словах.

[@physicskruchat]

human can't heard sound at above 20000 Hz such as 27500 Hz in this clip.

[@tyagloevgeniy1842]

А теперь возьмите полый внутри стержень , по идее звук должен усилиться.

[@Rashadrus]

частота_собственная_резонансная=V[скорость_распр]/L[длина], 5500/0.2=27500Гц Ультразвук! Но стержень на такой частоте может и лопнуть!

[@TheHepycb]

Это если полной волны. Полуволна срезанирует раньше. Ещё на 2 подели. Лопнуть не может, если амплитуда раскачи невелика или точнее в пределах упругих деформаций.

[@user-hz3yt2mp8f]

Магнитострикция - подруга профессора Нюхтикова.

[@chichomancho1791]

возбуждение колебаний продольное, а колеблется в поперечному!? мистификация...

[@user_PsevdonimyEtoPolnyjOtstoj]

Продольные колебания вызывают механический резонанс, а от в своё время колеблет воздух, это мы и слышим. Механический резонанс зависит от веса, плотности, размеров и т.д. А продольные колебания это волновые колебания внутри штыря, зависят от скорости звука внутри штыря и размеров. Если взять пружинку-пластинку, то трястись она будет с одной частотой, а звуковой резонанс внутри неё будет совершенно на другой. Кстати, подозреваю , что если на штырь подать частоту равную частоте звукового резонанса, то вполне вероятно штырь разрушится, но это не точно.

[@pavelpapulov361]

у меня вышло 26240 гц

[@vladimirgarfert9180]

Пошёл считать...

[@Choi_yumin]

ㄳ

[@user-if1pj2kk2q]

!!!

[@andreii4202]

МагнитопровОд

[@-sozdavatel-]

Жаль вас... потратили время в пустую.

[@alexmuller9257]

Магнитострикция существует ВНЕ зависимости от резонансной частоты! Так что весь урок - БРЕД двух сивых коней!