Стабилизация сверхпроводящих магнитных систем - Альтов В.А.
Скачать (прямая ссылка):
отрицательный наклон. Поэтому нами был использован следующий метод
определения величины 1т при данном значении В. Сначала численными
методами определялись значения производной (dI/dR)wn в точках перегиба
линий 1КН=const (в этих точках указанная производная имеет наименьшую
величину для данного WH). Эти значения наносились на график
(dI/dR)WH=f(ITn), где Iт.п - ток, соответствующий указанным точкам
перегиба. Такой график строится вместо графика (dR/dI)wn=f(fi.Tt) только
потому, что при /=/т имеем (dR/dI)wн=оо, и определение 1т в этом случае
оказывается менее точным, чем при описанной методике.
Понятно, что для 1т.п>1т имеем (ё)//д/?)и'н<0, а для /т.п</т получаем
(dl/dR) wh>0. Соединив точки на графике сглаживающей кривой и найдя точку
пересечения этой кривой с осью абсцисс, получаем величину 1щ ДЛЯ данного
значения В (рис. 5-14). Значения 1т для исследованного восьмижильного
проводника при а'>1 приведены в табл. 5-1. Там же указаны найденные с
помощью
Таблица 5-1
Опытные данные Расчет 1 гп по уравнению (5-
89)
в, т Св' А / . А т / . А Р lp=lpl'ch ¦ж. ТП
2 366 260 0,545 224+10 0,61 0,54 0,9
3 259 198 0,76 210+7 0,81 0,74 2,6
4 184 170 0,92 175+5 0,95 0,92 0
экспериментальных графиков R(I) значения минимального тока
распространения 1р. При определении этого тока использовано то
обстоятельство, что 1Р является пределом, к которому асимптотически
стремятся все ли-
171
Рис. 5-14. График для определения минимального тока существования
нормальной фазы 1т.
нии 4FH=const на графике R(I) для проводника с продольным градиентом
температуры.
Разумеется, указанный способ определения 1Р должен рассматриваться как
достаточно приближенный. Как видно из табл. 5-1, возможная погрешность
определения
/р может достигать по нашим данным ±4,5%. Однако для выполнения разного
рода оценок этот способ определения Iv вполне приемлем.
Большой интерес представляет сравнение результатов определения 1т по
экспериментальным данным с результатами оценочного расчета по известному
значению /р, выполняемого следующим образом. Из (4-28) и уравнения (5-6)
Рис. 5-15. Вольт-амперные характеристики образца, находящегося в
нормальном состоянии при изотермических условиях.
ОВа - изотерма Т*=ТС; EFG - линия a=const (a<l); ABCD - линия №=0 при
наличии продольного градиента температуры.
следует простое соотношение, связывающее между собой значения im и ц>:
'
1
2a
(5-89)
В табл. 5-1 приведены значения im, полученные по опытным данным, и
расчетные значения, подсчитанные по уравнению (5-89) для опытных значений
ip. Сравнение обнаруживает хорошее согласие между экспериментальными и
расчетными значениями im; расхождение, не превышающее 2,6%, нигде не
выходит за пределы погрешности определения величины /р.
Несомненный интерес представляет также сравнение опытных значений 1Р из
табл. 5-il с приведенными в гл. 4 значениями тока Тр, при котором
исчезает нормальная зона в образце, находящемся в изотермических
условиях'(рис.
4-41). Значения Тр всюду существенно выше, чем 1Р
(табл. 5-2).
172
Таблица 5-2
в, т /р. А ~р А
2 224+10 275
3 210+7 240
4 175+5 220
Различие между Ip и Тр можетб ыть объяснено следующим образом. Рассмотрим
последовательность состояний образца, находящегося в изотермических
условиях, для случаях, когда образец находится в нормальном состоянии и
ток в нем уменьшается. Соответствующая вольт-амперная характеристика
изображена на рис. 5-15.
При уменьшении тока рассматриваемый образец переходит из состояния,
соответствующего точке а, в состояние, соответствующее точке В. По
достижении точки В, для которой ток Т>1Р, нормальная зона начинает
уменьшаться. С этого момента образец находится уже не в изотермических
условиях, а в условиях продольного. градиента температуры и получаемая
при эксперименте линия В-С представляет собой часть линии 1ЕН=0. Точка В
является точкой пересечения изотермы Т=ТС с линией WE= 0. Поскольку ток
1Р является пределом, к которому стремится линия Ws-Q, при неограниченном
росте П, очевидно, что ток Г, соответствующий переходу от изотермического
режима к режиму с продольным градиентом температуры, всегда больше, чем
ток распространения 1Р. Разность (/'-1р) тем меньше, чем круче изотерма
T=Tst>, т. е. чем длииее исследуемый образец. Следует подчеркнуть, что
линия В-С соответствует уменьшению полного тока в системе шунт - образец,
однако ток в образце при этом возрастает.
Срыв нормальной зоны происходит при токе /(r) в точке С, где производная
(dU/d/)w =0 становится равной (dU/o/m). (см. линию
Н П
m-С-п на рис. 5-15). Следовательно, разница между значениями Тр и Г и
соответственно разница между Тр и 1Р при одной и той же длине ' образца
будут тем меньше, чем круче характеристика шунта. Однако, как отмечалось
в гл. 4, для обеспечения возможности наиболее полного исследования
неустойчивых состояний указанная характеристика должна быть возможно
более пологой; в этих условиях существенное различие между значениями Тр
