Магнитными головками

В твердом теле, которое является исходным материалом современных радиоэлектронных устройств, могут происходить не только электрические, но и иные процессы, сопровождающиеся механическими, тепловыми, излучательными и магнитными явлениями, а также электрохимическими процессами в малых объемах жидкостей. Использование этих эффектов в сочетании с традиционными электрическими легло в основу нового перспективного направления микроэлектроники — функциональной электроники.

1759 г. Академик Ф. Эпинус впервые отметил наличие связи между электрическими и магнитными явлениями.

В настоящее время нам хорошо известно, что между электрическими и магнитными явлениями существует неразрывная связь, и это положение лежит в основе современного учения об электромагнитных явлениях. Однако к такому убеждению научная мысль пришла лишь в итоге длительного накопления опытных фактов, и в течение долгого времени явления электрические и явления магнитные рассматривались как самостоятельные, не имеющие между собой связи. Первое обстоятельное научное сочинение о магнитных и электрических явлениях, принадлежащее Гильберту, вышло в 1600 г. В эгом труде Гильберт пришел, однако, к неправильному заключению, что электрические и магнитные явления не имеют между собой связи.

Всеми упомянутыми исследованиями было установлено важнейшее положение, что движение электрически заряженных частиц и тел всегда сопровождается магнитными явлениями. Этим самым уже было показано, что магнитные явления не представляют собой, как полагал Гильберт, чего-либо самостоятельного, никак не связанного с явлениями электрическими.

1-3. Связь между электрическими и магнитными явлениями. Электрическое и магнитное поля как две стороны единого электромагнитного поля

Любое электромагнитное явление, рассматриваемое в целом, характеризуется двумя сторонами — электрической и магнитной, между которыми существует тесная связь. Так, электромагнитное поле имеет две взаимосвязанные стороны — электрическое поле и магнитное поле. Важнейшей нашей задачей в первой главе будет рассмотрение связи между электрическими и магнитными явлениями. Вместе с тем можно создать условия, когда в некоторой области пространства обнаруживаются только электрические или только магнитные явления. Например, вне заряженных неподвижных проводящих тел обнаруживается только электрическое поле. Аналогично в пространстве, окружающем неподвижные постоянные магниты, обнаруживается только магнитное поле. Однако и в этих случаях, если рассматривать явление в целом, нетрудно усмотреть как электрическую, так и магнитную его стороны. Так, заряды неподвижных заряженных тел образуются совокупностью зарядов элементарных заряженных частиц, движущихся хаотически около поверхностей тел. Каждая такая частица окружена электромагнитным полем, но вследствие хаотического движения частиц их результирующее магнитное поле практически исчезает уже на ничтожных расстояниях от поверхностей тел. Электрические же поля частиц при избытке на теле частиц с зарядами того или иного знака суммируются и обнаруживаются в окружающем тела пространстве. В окружающем неподвижные постоянные магниты пространстве, наоборот, взаимно компенсируются электри-

1-11. Связь между электрическими и магнитными явлениями. Электрическое и магнитное поля как две стороны единого

В 1819 г. Эрстед обнаружил механическое воздействие электрического тока на магнитную стрелку, а в 1820 г. Ампер открыл магнитные свойства соленоида с током. Таким образом было установлено, что прохождение тока сопровождается магнитными явлениями.

В 1819 г. Эрстед обнаружил механическое воздействие электрического тока на магнитную стрелку, а в 1820 г. Ампер открыл магнитные свойства соленоида с током. Таким образом, было установлено, что прохождение тока сопровождается магнитными явлениями.

Одним из пионеров идеи о существовании связи между электрическими и магнитными явлениями был русский академик Т. У. Эпинус.

1759 г. Т. Эпинус установил связь между электрическими и магнитными явлениями.

На 7.17 показано ЗУ на магнитной ленте с тремя магнитными головками, выполняющими функции записи, считывания и стирания информации (существуют универсальные головки, совмещающие функции записи и воспроизведения). Сердечники головок выполняют из высоконикелевых пермаллоев, а также железоалюминиевых сплавов (например, из альфенола) или ферритов. Последние две группы материалов обладают высокой износоустойчивостью на истирание, что важно для устройств с контактной записью. Особенно хорошо этому требованию отвечают головки из монокристаллических и горячепрес-сованных ферритов.

НМД типа «Винчестер» — это НМД с несъемным фиксированным пакетом дисков, помещаемым в изолированный от внешней среды объем, с автономной системой кондиционирования. Диски вращаются все время с большой окружной скоростью и очень малыми зазорами с магнитными головками.

Принцип действия запоминающего устройства (накопителя информации) на магнитном барабане показан на 22.19. Магнитный цилиндр приводится во вращение электродвигателем. Частота вращения, достигающая нескольких тысяч оборотов в минуту, поддерживается постоянной. Вдоль образующих цилиндра устанавливается обойма с магнитными головками. Количество головск равно количеству разрядов принятой в машине разрядовой сетки (двоичного числа). Кроме того, одна головка используется для записи и считывания адреса числа. С помощью этой головки на крайнюю дорожку барабана записывают синхронизирующую последовательность единиц. Затем головку переводят в режим считывания и через усилитель подключают к счетчику импульсов. Показания счетчика сбрасываются с началом каждого следующего оборота барабана. Ъ результате его показания всегда равны номеру (адресу) образующей цилиндра (двоичного числа), на которой в каждый момент времени находится обойма с магнитными головками.

Емкость памяти на магнитном барабане составляет сотни тысяч двоичных чисел, а время обращения — сотые доли секунды. В комплект универсальной вычислительной машины включают несколько магнитных барабанов, характеристики которых (средние значения емкости и быстродействия) позволяют использовать их в качестве буферных средств между памятью на магнитных лентах и памятью на ферритовых кольцах. По команде устройства управления в необходимый момент времени тот или иной массив информации с магнитных лент переписывают на магнитный барабан, откуда он может быть впоследствии сравнительно быстро подан в ОЗУ. В последнее время для той же цели широко применяют магнитные диски. Несколько дисков диаметром до 1 м монтируют на одной оси. Информацию записывают с двух сторон каждого диска, обойма с магнитными головками располагается вдоль его радиуса. При той же скорости обращения, что и у магнитных барабанов, объем памяти при записи на магнитных дисках возрастает до десятков миллионов двоичных чисел.

Современные электромеханические ЗУ большой емкости с носителем информации в виде движущейся поверхности, покрытой тонким слоем магнитного материала, с магнитными головками для записи и считывания сравнительно дешевы и компактны, способны хранить записанную информацию в течение длительного времени. Так же как оперативные ЗУ, они позволяют многократно считывать информацию и производить запись новой информации на место ранее записанной. Однако по сравнению с оперативными ЗУ внешние ЗУ работают сравнительно медленно.

На 6-7 и 6-8 представлены ЗУ на магнитных дисках и на магнитных лентах. Запоминающее устройство на магнитных дисках ( 6-7) имеет 25 несменных дисков большого размера и снабжено перемещающимися магнитными головками. Для придания конструкции достаточной жесткости устройство установлено на массивной раме. Изображенное на 6-8 ЗУ на магнитной ленте с гори-

На 6-7 и 6-8 представлены ЗУ на магнитных дисках и на магнитных лентах. Запоминающее устройство на магнитных дисках ( 6-7) имеет 25 несменных дисков большого размера и снабжено перемещающимися магнитными головками. Для придания конструкции достаточной жесткости устройство установлено на массивной раме. Изображенное на 6-8 ЗУ на магнитной ленте с горизонтальным расположением бобин имеет промежуточное хранилище ленты вакуумного типа

Магнитографические дефектоскопы основаны на регистрации магнитных полей рассеяния на магнитной ленте, наложенной на намагниченный ОК, с последующим считыванием информации с магнитной ленты магнитными головками и воспроизведением сигналов на осциллографическом индикаторе.

Усилители па приведенным схемам рассчитаны на работу с магнитными головками, индуктивность которых равна 30—100 мГ. Напряжение на линейном выходе (ЛВ) должно иметь значение 0,25—0,5 В, а напряжение, подводимое ко входу оконечного усилителя, 0,5—1,5 В.

Диск головок — вращающийся диск с магнитными головками (одной, двумя или четырьмя), используемыми для видеозаписи и (или) ее воспроизведения (вместо диска иногда применяют коромысло).