Як екранувати магнітне поле постійного магніту Магнітний екран

Використання: для отримання простору без магнітного поля, забезпечує підвищення якості екранування. Магнітний екранвиконаний у вигляді оболонки з люком, причому оболонка розташована співвісно з встановленим вертикальним кільцем постійного магнітуз осьовою намагніченістю або двох розташованих рухомо щодо кільця оболонок, виконаних з композиційного або діамагнітного матеріалу. Винахід може застосовуватись у медицині для зняття навантаження в період магнітних бур, а техніці під час виробництва однорідних постійних магнітів, напівпровідників, під час виробництва та налаштування радіоелектронної апаратури. 3 з.п ф-ли, 2 іл.

Винахід відноситься до вимірювальної техніки і може бути використане для одержання простору без магнітного поля, в якому проводяться налаштування та випробування, наприклад, датчиків типу феррозонду радіовимірювальної апаратури. Відомі магнітні екрани з феромагнітних матеріалів. ефективної роботияких використовують, наприклад, котушку, що розмагнічує, індуктивності, намотану на корпус, і джерело живлення. Порівняно часто для зменшення залишкового магнітного поля екран, виконаний з декількох шарів феромагнітного матеріалу, забезпечений додатковою обмоткою, що розмагнічує. Недоліком подібних системє обов'язковий зв'язок екрана з джерелом електричної енергіїяка при цьому використовується з низькою ефективністю. Для зниження енергетичних витрат знаходять застосування екрани, виконані із надпровідного матеріалу або містять надпровідні обмотки. При цьому суттєво ускладнюється конструкція та виключається використання екрану у польових умовах. Як прототип використано пристрій екранованої кімнати для магнітних вимірів, що містить каркас із закріпленим на ньому багатошаровим феромагнітним екраном, опорні колони на фундаменті, прилади освітлення. Однак у цьому випадку при необхідності намагнічування шарів магнітним полем Землі до вершин кутів кожного шару підключається джерело живлення. Таким чином, у цьому, як і в інших випадках, магнітне поле Землі грає негативну роль. Для захисту від нього створюють різні екрани. Мета винаходу - підвищення якості екранування. Це досягається тим, що магнітний екран виконаний у вигляді оболонки з люком, причому оболонка розташована співвісно з кільцем постійного магніту з осьовою намагніченістю або дві рухомо розташовані щодо кільця оболонки, виконані з композиційного або діамагнітного матеріалу, наприклад з міді. На фіг. 1 показаний постійний кільцевий магніт; на фіг.2 - топографія магнітного поля кільця. Постійний кільцевий магніт 1 виконаний з внутрішнім радіусом R і товщиною на опорі 2 на відстані S від кільця встановлені оболонки 3 з люками 4 для доступу всередину оболонки. На фіг.2 зображено топографія магнітного поля кільця з осьовою намагніченістю, що має специфічні області l і k. Персонал розміщує в оболонці 3 використовувані для роботи (налаштування) прилади (при необхідності розміщується і сам) і встановлює її на відстані S, що визначається характерними розмірами кільця R і . При цьому розташування оболонок збігається з областями l і k, в яких магнітне поле кільця дорівнює нулю. Ці сфери є магнітним вакуумом. Вертикальне розміщення кільця спрощує його монтаж та взаємне розташуванняоболонок. При цьому магнітне поле кільця може як збігатися, так і загальному випадкуі збігатися з магнітним полем Землі. Матеріал оболонок вибирається з урахування його нейтральності до магнітного поля. Зокрема, таким матеріалом може бути композиційний, або діамагнітний матеріал. Використання постійного магніту з осьовою намагніченістю у вигляді кільця і ​​задане розташування оболонок дозволяють створити обсяги без магнітного поля, які, наприклад, можуть знайти застосування в медицині для зняття навантаження в період магнітних бур, в техніці для виробництва та налаштування радіоелектронної апаратури, в перспективних виробництвах ( виготовлення однорідних, постійних магнітів, напівпровідників, ВІС та ін.).

формула винаходу

1. МАГНІТНИЙ ЕКРАН, виконаний у вигляді оболонки з люком, який відрізняється тим, що оболонка розташована співвісно з кільцем постійного магніту з осьовою намагніченістю на відстані s = (2-2,5), де s - відстань від площини симетрії кільця до центру природного розшарування магнітного поля зазначеного кільця, в якому розташований магнітний екран із поєднанням його центру з центром природного розшарування магнітного поля від магнітного джерела(кільця); - товщина кільця, а радіус оболонки можна порівняти з радіусом центрального отвору кільцевого постійного магніту. 2. Екран з п.1, який відрізняється тим, що він містить розташовані співвісно і рухомо щодо постійного магніту дві оболонки. 3. Екран за пп.1 і 2, який відрізняється тим, що оболонки виконані з композиційного матеріалу. 4. Екран з пп.1 і 2, який відрізняється тим, що оболонки виконані з діамагнітного матеріалу, наприклад, з міді.

МАГНІТНЕ ЕКРАНУВАННЯ(магнітний захист) – захист об'єкта від впливу магн. полів (постійних та змінних). Совр. дослідження в ряді областей науки ( , геологія, палеонтологія, біомагнетизм) і техніки (космічні дослідження, атомна енергетика, матеріалознавство) часто пов'язані з вимірами дуже слабких магн. полів ~10 -14 -10 -9 Тл у широкому частотному діапазоні. Зовнішні магнітні поля (наприклад, поле Землі Тл із шумом Тл, магн. шуми від електрич. мереж та міського транспорту) створюють сильні перешкоди для роботи високочутливої. магнітометрич. апаратури. Зменшення впливу магн. полів у сильного ступенявизначає можливості проведення магн. вимірювань (див., напр., Магнітні поля біологічних об'єктів ). Серед методів М. е. найбільш поширені такі.

Екрануюча дія порожнистого циліндра з феромагнітної речовиниз ( 1 - Зовніш. поверхня циліндра, 2 -внутр. поверхню). Залишкове магнітне поле всередині циліндра

Феромагнітний екран- лист, циліндр, сфера (або оболонка до--л. іншої форми) з матеріалу з високою магнітною проникністю m низькою залишковою індукцією У rта малої коерцитивною силою Н с. Принцип дії такого екрана можна проілюструвати з прикладу порожнистого циліндра, поміщеного в однорідне магн. поле (мал.). Лінії індукції зовніш. магн. поля Bзовніш при переході з середовища з матеріал екрану помітно згущуються, а в порожнині циліндра густота ліній індукції зменшується, тобто поле всередині циліндра виявляється ослабленим. Ослаблення поля описується ф-лою

де D- Діаметр циліндра, d- Товщина його стінки, - магн. проникність матеріалу стіни. Для розрахунку ефективності М. е. обсягів разл. конфігурації часто використовують ф-лу

де - радіус еквівалентної сфери (практично порівн. значення розмірів екрану в трьох взаємно перпендикулярних напрямках, тому що форма екрану мало впливає на ефективність М. е.).

З ф-л (1) та (2) випливає, що використання матеріалів з високою магн. проникністю [таких, як пермалою (36-85% Ni, решта Fe та легуючі добавки) або мю-метал (72-76% Ni, 5% Сu, 2% Сr, 1% Мn, решта Fe)] суттєво покращує якість екранів (У заліза). Здається очевидним способомпокращення екрануваннярахунок потовщення стіни не оптимальний. Ефективніше працюють багатошарові екрани з проміжками між шарами, для яких брало коеф. екранування дорівнює творукоеф. для отд. шарів. Саме багатошарові екрани (зовніш. шари з магн. матеріалів, що насичуються при високих значеннях У, Внутрішні - з пермалою або мю-металу) складають основу конструкцій магнітозахищених кімнат для біомагнітних, палеомагнітних тощо досліджень. Слід зазначити, що застосування захисних матеріалів типу пермалоя пов'язане з низкою труднощів, зокрема з тим, що їх магн. властивості при деформаціях і отже. нагріваннях погіршуються, вони практично не допускають зварювання, отже. вигинів та ін. механіч. навантажень. У совр. магн. екранах широко застосовуються феромагни. металеве скло (Метгласси), близькі по магн. властивостям до пермалою, але не настільки чутливі до механіч. впливів. Полотно, виткане зі смужок метглассу, допускає виготовлення м'яких магн. екранів довільної форми, а багатошарове екранування цим матеріалом набагато простіше та дешевше.

Екрани з матеріалу з високою електропровідністю(Сu, А1 та інших.) служать захисту від змінних магн. полів. При зміні зовніш. магн. поля у стінках екрана виникають індукції. струми, які охоплюють екранований обсяг. магніт. поле цих струмів спрямоване протилежно зовніш. обурення та частково компенсує його. Для частот вище 1 Гц коеф. екранування Дозростає пропорційно до частоти:

де - магнітна постійна , - електропровідність матеріалу стінки, L- Розмір екрана, - Товщина стінки, f- Кругова частота.

магніт. екрани із Сu і А1 менш ефективні, ніж феромагнітні, особливо у разі низькочастотного ел-магн. поля, але простота виготовлення та невисока вартість часто роблять їх кращими у застосуванні.

Надпровідні екрани. Дія екранів цього типу засноване на Мейснер ефект - Повному витісненні магн. поля з надпровідника. При будь-якій зміні зовніш. магн. потоку в надпровідниках виникають струми, які відповідно до Ленца правилом компенсують ці зміни. На відміну від звичайних провідників у надпровідниках індукцій. струми не згасають і тому компенсують зміну потоку протягом усього часу існування зовніш. поля. Та обставина, що надпровідні екрани можуть працювати за дуже низьких темп-pax та полів, що не перевищують критич. значення (див. Критичне магнітне поле ), призводить до істотних труднощів при конструюванні великих магнітозахищених "теплих" обсягів. Однак відкриття оксидних високотемпературних надпровідників (ОВС), зроблене Й. Беднорцем та К. Мюллером (J. G. Bednorz, К. A. Miiller, 1986), створює нові можливості у використанні надпровідних магн. екранів. Очевидно, після подолання технологич. труднощів у виготовленні ОВС, будуть застосовуватися надпровідні екрани з матеріалів, що стають надпровідниками при темп-ре кипіння азоту (а перспективі, можливо, і за кімнатних темп-рах).

Слід зазначити, що всередині магнітозахищеного надпровідником об'єму зберігається залишкове поле, що існувало в ньому в момент переходу матеріалу екрана в надпровідний стан. Для зменшення цього залишкового поля потрібно прийняти спец. заходи. Напр., переводити екран у надпровідний стан при малому проти земним магн. поле в об'ємі, що захищається або використовувати метод "роздмухуються екранів", при якому оболонка екрана в складеному вигляді переводиться в надпровідний стан, а потім розправляється. Подібні заходи дозволяють поки невеликих обсягах, обмежених надпровідними екранами, звести залишкові поля до величини Тл.

Активний захист від перешкодздійснюється за допомогою компенсуючих котушок, що утворюють магн. поле, що дорівнює за величиною і протилежне за напрямом поля перешкоди. Алгебраїчно складаючись, ці поля компенсують одне одного. наиб. відомі котушки Гельмгольца, що представляють собою дві однакові співвісні кругові котушки зі струмом, розсунуті на відстань, рівне радіусукотушок. Достатньо однорідне магн. поле створюється у центрі між ними. Для компенсації за трьома просторами. компонентам необхідні мінімум три пари котушок. Існує багато варіантів таких систем і вибір їх визначається конкретними вимогами.

Система активного захисту зазвичай використовується для придушення НЧ-перешкод (в діапазоні частот 0-50 Гц). Одне з її призначень - компенсація посту. магн. поля Землі, для чого необхідні високостабільні та потужні джереластруму; друге – компенсація варіацій магн. поля, для якої можуть використовуватися більш слабкі джерела струму, керовані датчиками магн. напр. магнітометрами високої чутливості- Сквідами або феррозондами . великого ступеняповнота компенсації визначається саме цими датчиками.

Існує важлива відмінність активного захисту від магн. екранів. магніт. екрани усувають шуми у всьому об'ємі, обмеженому екраном, тоді як активний захист усуває перешкоди лише у локальній області.

Усі системи придушення магн. перешкод потребують антивібрації. захисту. Вібрація екранів та датчиків магн. поля сама може стати джерелом доповнення. перешкод.

Літ.:Роуз-Інс А., Родерік Е., Введення у фізику, пров. з англ., М., 1972; Штамбергер Р. А., Пристрої для створення слабких постійних магнітних полів, Новосиб., 1972; Введенський Ст Л., Ожогін Ст І., Надчутлива магнітометрія і біомагнетизм, М., 1986; Bednorz J. G., Мullеr К. А., Можлива висока Тс superconductivity в Ba-La-Сr-О системи, "Z. Phys.", 1986, Bd 64, S. 189. С. П. Наурзаков.

Екранування магнітного поля.

Метод шунтування. -Метод магнітного поля екраном.

Метод шунтування магнітного поля екраномзастосовується для захисту від постійного змінного магнітного поля, що повільно змінює. Екрани виготовляються із феромагнітних матеріалів із великою відносною магнітною проникливістю (сталь, пермалою). За наявності екрану лінії магнітної індукції проходять в основному по його стінках, які мають малий магнітний опір у порівнянні з повітряним простором усередині екрану. Чим товщі екран і чим менше швів, стиків, тим екранування ефективніше. Метод витіснення магнітного поля екраномзастосовується для екранування високочастотних змінних магнітних полів. У цьому використовуються екрани з немагнітних металів. Екранування ґрунтується на явищі індукції.

Якщо поставити по дорозі рівноперемінного магнітного моля мідний циліндр, у якому збудяться змінні вихрові індукційні струми (струми Фуко). Магнітне поле цих струмів буде замкненим; всередині циліндра воно буде спрямоване назустріч збуджувальному полю, а за його межами - в той же бік, що й збуджуюче поле. Результуюче поле виявляється ослабленим у циліндра і посиленим поза ним, тобто. відбувається витіснення поля з простору, займаного циліндром, у чому полягає його екранирующее дію, що буде тим ефективніше, що менше електричний опір циліндра, тобто. що більше протікають у ньому вихрові струми.

Завдяки поверхневому ефекту («скінефекту») щільність вихрових струмів та напруженість змінного магнітного поля в міру заглиблення в метал падає за експоненційним законом

Де

μ - відносна магнітна проникність матеріалу; μ˳– магнітна проникність вакууму, що дорівнює 1.25*108 гн*см-1; ρ - питомий опір матеріалу, Ом * см; ƒ– частота, Гц.

Для немагнітного матеріалу μ = 1. І екрануючий ефект визначається лише за ƒ і ρ.

Екранування є активним способом захисту інформації. Екранування магнітного поля (магнітостатичне екранування) використовується при необхідності придушити наведення на низьких частотах від 0 до 3.10 кГц. Ефективність магнітостатичного екранування підвищується під час застосування багатошарових екранів.

Ефективність магнітного екранування залежить від частоти та електричних властивостей матеріалу екрану. Чим нижче частота, тим слабше діє екран, тим більшої товщини доводиться його робити для досягнення одного і того ж екрануючого ефекту. Для високих частот, починаючи з діапазону середніх хвиль, екран з будь-якого металу завтовшки 0,5...1,5 мм діє дуже ефективно. При виборі товщини і матеріалу екрану слід враховувати механічну міцність, жорсткість, стійкість проти корозії, зручність стикування окремих деталей та здійснення між ними перехідних контактів з малим опором, зручність паяння, зварювання та ін. більше 0,1 мм дає значний екрануючий ефект. Тому на частотах вище 10 МГц цілком допустимо застосування екранів із фольгованого гетинаксу або іншого ізоляційного матеріалу з нанесеним на нього мідним або срібним покриттям. Для виготовлення екранів використовуються: металеві матеріали, матеріали-діелектрики, скло з струмопровідним покриттям, спеціальні металізовані тканини, струмопровідні фарби. Металеві матеріали (сталь, мідь, алюміній, цинк, латунь), що застосовуються для екранування, виготовляються у вигляді листів, сіток та фольги.

Всі ці матеріали відповідають вимогам стійкості проти корозії при використанні відповідних захисних покриттів. Найбільш технологічними є конструкції екранів зі сталі, так як при їх виготовленні та монтажі можна широко використовувати зварювання або паяння. Металеві листи повинні бути між собою електрично з'єднані по всьому периметру. Шов електрозварювання або паяння повинен бути безперервним, щоб отримати цільнозварну конструкцію екрана. Товщина сталі вибирається виходячи з призначення конструкції екрана та умов його збирання, а також можливості забезпечення суцільних зварних швів при виготовленні. Екрани із сталі забезпечують ослаблення електромагнітного випромінювання більш як на 100 дБ. Сітчасті екрани простіше у виготовленні, зручні для збирання та експлуатації. Для захисту від корозії сітки доцільно покривати лаком антикорозійним. До недоліків сітчастих екранів слід віднести невисоку механічну міцність та меншу ефективність екранування порівняно з листовими. Для сітчастих екранів придатна будь-яка конструкція шва, що забезпечує хороший електричний контакт між сусідніми полотнищами сітки не рідше, ніж через 10-15 мм. Для цієї мети може застосовуватися паяння або точкове зварювання. Екран, виготовлений із лудженої низьковуглецевої сталевої сітки з коміркою 2,5-3 мм, дає ослаблення порядку 55-60 дБ, а з такою ж подвійною (з відстанню між зовнішньою та внутрішньою сітками 100 мм) близько 90 дБ. Екран, виготовлений з одинарної мідної сітки з коміркою 2,5 мм, має послаблення близько 65-70 дБ.

Як зробити так, щоб два магніти, що знаходяться поряд один з одним, не відчували присутність один одного? Який матеріал потрібно розмістити між ними, щоб силові лінії магнітного поля від одного магніту не досягали другого магніту?

Це питання не таке тривіальне, як може здатися на перший погляд. Нам потрібно по-справжньому ізолювати два магніти. Тобто, щоб ці два магніти можна було по-різному повертати і по-різному переміщувати їх відносно один одного і тим не менше, щоб кожен з цих магнітів поводився так, ніби іншого магніту поряд немає. Тому будь-які фокуси з розміщенням поруч третього магніту або феромагнетика, для створення якоїсь особливої ​​конфігурації магнітних полів з компенсацією всіх магнітних полів в одній окремо взятій точці, принципово не проходять.

Діамагнетик???

Іноді помилково думають, що таким ізолятором магнітного поля може бути діамагнетик. Але це не так. Діамагнетик справді послаблює магнітне поле. Але він послаблює магнітне поле лише у товщі самого діамагнетика, усередині діамагнетика. Через це багато хто помилково думає, що якщо один або обидва магніти замурувати в шматку діамагнетика, то, нібито, їхнє тяжіння або їхнє відштовхування послабшає.

Але це не є вирішенням проблеми. По-перше, силові лінії одного магніту все одно досягатимуть іншого магніту, тобто магнітне поле тільки зменшується в товщі діамагнетика, але не зникає зовсім. По-друге, якщо магніти замуровані в товщі діамагнетика, ми не можемо їх рухати і повертати відносно один одного.

А якщо зробити з діамагнетика просто плоский екран, то цей екран пропускатиме крізь себе магнітне поле. Причому, за цим екраном магнітне поле буде точно таке ж, якби цього діамагнітного екрана не було б взагалі.

Це говорить про те, що навіть замуровані в діамагнетик магніти не зазнають послаблення магнітного поля один одного. Адже там, де знаходиться замурований магніт, прямо в обсязі цього магніту діамагнетик просто відсутній. А якщо там, де знаходиться замурований магніт, відсутній діамагнетик, то значить, обидва замуровані магніти насправді взаємодіють один з одним так само, якби вони не були замуровані в діамагнетиці. Діамагнетик навколо цих магнітів також непотрібний, як і плоский діамагнітний екран між магнітами.

Ідеальний діамагнетик

Нам потрібен такий матеріал, який би взагалі не пропускав через себе силові лінії магнітного поля. Потрібно, щоб силові лінії магнітного поля виштовхувалися з такого матеріалу. Якщо силові лінії магнітного поля проходять через матеріал, то, за екраном такого матеріалу, вони повністю відновлюють всю свою силу. Це випливає із закону збереження магнітного потоку.

У діамагнетиці ослаблення зовнішнього магнітного поля відбувається з допомогою наведеного внутрішнього магнітного поля. Це наведене магнітне поле створюють кругові струмиелектронів усередині атомів. При включенні зовнішнього магнітного поля електрони в атомах повинні почати рухатися навколо силових ліній зовнішнього магнітного поля. Це наведене круговий рухелектронів в атомах створює додаткове магнітне поле, яке завжди спрямоване проти зовнішнього магнітного поля. Тому сумарне магнітне поле в товщі діамагнетика стає меншим, ніж зовні.

Але повної компенсації зовнішнього поляза рахунок наведеного внутрішнього поля немає. Не вистачає сили кругового струму в атомах діамагнетика, щоб створити таке саме магнітне поле, як зовнішнє магнітне поле. Тому в товщі діамагнетика залишаються силові лінії зовнішнього магнітного поля. Зовнішнє магнітне поле, хіба що, " пробиває " матеріал діамагнетика наскрізь.

Єдиний матеріал, який виштовхує із себе силові лінії магнітного поля, це надпровідник. У надпровіднику зовнішнє магнітне поле наводить такі кругові струми навколо силових ліній зовнішнього поля, які створюють протилежно спрямоване магнітне поле в точності, що дорівнює зовнішньому магнітному полю. У цьому сенсі надпровідник є ідеальним діамагнетиком.

На поверхні надпровідника вектор напруженості магнітного поля завжди спрямований уздовж цієї поверхні по дотичній до поверхні надпровідного тіла. На поверхні надпровідника вектор магнітного поля не має складової, спрямованої перпендикулярно поверхні надпровідника. Тому силові лінії магнітного поля завжди огинають надпровідне тіло будь-якої форми.

Огинання надпровідника лініями магнітного поля

Але це зовсім не означає, що якщо між двома магнітами поставити надпровідний екран, він вирішить поставлене завдання. Справа в тому, що силові лінії магнітного поля магніту підуть до іншого магніту в обхід екрана надпровідника. Тому від плоского надпровідного екрану буде лише послаблення впливу магнітів один на одного.

Це ослаблення взаємодії двох магнітів залежатиме від того, наскільки збільшилася довжина силової лінії, яка з'єднує два магніти один з одним. Чим більше довжиниз'єднують силових ліній, тим менше взаємодія двох магнітів один з одним.

Це такий самий ефект, як якщо збільшувати відстань між магнітами без будь-якого надпровідного екрану. Якщо збільшувати відстань між магнітами, то довжини силових ліній магнітного поля також збільшуються.

Значить, для збільшення довжин силових ліній, які з'єднують два магніти в обхід надпровідного екрану, потрібно збільшувати розміри цього плоского екрана і за довжиною і шириною. Це призведе до збільшення довжин обхідних силових ліній. І чим більші розміри плоского екрана в порівнянні з відстанню між магнітами, тим взаємодія між магнітами стає меншою.

Взаємодія між магнітами повністю зникає лише тоді, коли обидва розміри плоского надпровідного екрана стають нескінченними. Це аналог тієї ситуації, коли магніти розвели на нескінченно велика відстань, і тому довжина силових ліній магнітного поля, що з'єднують їх, стала нескінченною.

Теоретично це, звичайно, повністю вирішує поставлене завдання. Але на практиці ми не можемо зробити надпровідний плоский екран нескінченних розмірів. Хотілося б мати таке рішення, яке можна здійснити на практиці в лабораторії чи виробництві. (Про побутові умовимови вже не йде, тому що в побуті неможливо зробити надпровідник.)

Поділ простору надпровідником

Інакше, плоский екран нескінченно великих розмірівможна інтерпретувати як роздільник всього тривимірного просторуна дві частини, які з'єднані друг з одним. Але простір на дві частини може розділити як плоский екран нескінченних розмірів. Будь-яка замкнута поверхня ділить простір теж на дві частини, на об'єм усередині замкнутої поверхні та об'єм поза замкнутою поверхнею. Наприклад, будь-яка сфера поділяє простір на дві частини: кулю всередині сфери і все, що зовні.

Тому надпровідна сфера є ідеальним ізолятором магнітного поля. Якщо помістити магніт у таку надпровідну сферу, то ніколи ніякими приладами не вдається виявити, чи є всередині цієї сфери магніт чи його там немає.

І навпаки, якщо Вас помістити всередину такої сфери, то на Вас не діятимуть зовнішні магнітні поля. Наприклад, магнітне поле Землі неможливо буде виявити всередині такої надпровідної сфери жодними приладами. Усередині такої надпровідної сфери можна буде виявити тільки магнітне поле від тих магнітів, які будуть також знаходитися всередині цієї сфери.

Таким чином, щоб два магніти не взаємодіяли один з одним, треба один з цих магнітів помістити всередину надпровідної сфери, а другий залишити зовні. Тоді магнітне поле першого магніту буде сконцентровано всередині сфери і не вийде за межі цієї сфери. Тому другий магніт не відчує приємність першого. Так само магнітне поле другого магніту не зможе залізти усередину надпровідної сфери. І тому перший магніт не відчує близьку присутність другого магніту.

Нарешті, обидва магніти ми можемо як завгодно повертати та переміщати один щодо одного. Щоправда, перший магніт обмежений у своїх переміщеннях радіусом надпровідної сфери. Але це лише так здається. Насправді взаємодія двох магнітів залежить тільки від їхнього відносного розташування та їх поворотів навколо центру тяжкості відповідного магніту. Тому достатньо розмістити центр тяжкості першого магніту в центрі сфери і туди ж центр сфери помістити початок координат. Усі можливі варіанти розташування магнітів будуть визначатися лише всіма можливими варіантамирозташування другого магніту щодо першого магніту та їх кутами поворотів навколо їхніх центрів мас.

Зрозуміло, замість сфери можна взяти будь-яку іншу форму поверхні, наприклад, еліпсоїд або поверхню у вигляді коробки і т.п. Аби вона ділила простір на дві частини. Тобто в цій поверхні не повинно бути дірочки, через яку може пролізти силова лінія, що з'єднає внутрішній та зовнішній магніти.