Збереження інформації за допомогою залишкової намагніченості


Обладнання та матеріали:

Компоненти Амперії
Додаткове обладнання
Електромагніт
Комп’ютер або лептоп
Локальна Wi-Fi мережа
4 не намагнічених скріпки
Джерело струму
З’єднувальні провідники
Мультиметр
Магнітометр

Переконуємося, що:

1
- В комп'ютерах та інших сучасних цифрових пристроях, інформація зберігається та передається у вигляді цифрового сигналу. Цифровий сигнал є послідовністю дискретних значень 0 та 1.
2
- Оцифровану інформацію зручно зберігати за допомогою магнітів напрям магнітного поля яких можна змінювати.

Хід досліду:

1
1. Беремо необхідне для проведення досліду обладнання.
2
2. Увімкнемо мультиметр та приєднаємо до його web-інтерфейсу комп’ютер. Тепер приєднаємо до мультиметра сенсор магнітного поля. Звертаємо увагу, що сенсор фіксує силу та індукцію магнітного поля у просторі по трьох осях (X, Y, Z).
3
3. Розташуємо на столі не намагнічені скріпки в одну лінію, на віддалі 5 см одна від одної. (Зазвичай, звичайні скріпки взяті з коробки є не намагніченими. Але якщо вони з якоїсь причини є намагнічені, перш ніж проводити дослід, їх треба розмагнітити. Для цього приєднуємо електромагніт до джерела живлення та вмикаємо останній, переводимо його у режим змінного струму, встановлюємо частоту змінного струму 10 або навіть 5 Гц та напругу 3 В. Тепер підносимо скріпки до осердя магніта та кілька хвилин їх розмагнічуємо змінним магнітним полем).
4
4. Проведемо над скріпками, максимально близько до їхньої поверхні, сенсор магнітного поля. Дивимось за тим, щоб сенсор завжди залишався орієнтованим однаковим чином і паралельно робочому столу. Звертаємо увагу, що сенсор фіксує незначні збурення фонового магнітного поля над скріпками. Це пов’язано з тим, що скріпки виготовлені зі сталі, яка здатна впливати на навколишнє магнітне поле.
5
5. Увімкнемо блок живлення, переконуємося, що він працює у режимі постійного струму, встановлюємо на ньому вихідну напругу 5 В. Приєднаємо до блока живлення електромагніт.
6
6. Тепер протягом кількох хвилин намагнітимо усі скріпки однаковим чином, тобто слідкуємо за тим, щоб у всіх скріпок верхній кінець став північним полюсом, а нижній - південним.
7
7. Розташуємо на столі намагнічені скріпки в одну лінію, зберігаючи між ними вільний простір. Але на цей раз деякі покладемо у прямому напрямку, а інші - у зворотному. Будемо вважати, що перші несуть цифровий сигнал 1, а другі - 0.
8
8. Знову проведемо над ними сенсором магнітного поля. Звертаємо увагу, що на цей раз сенсор фіксує нове магнітне поле, а не збурення фонового. Для зручності зчитування інформації будемо звертати увагу лише на Y-складову магнітного поля. Звертаємо увагу, що над скріпками, які несуть цифровий сигнал 1, на кривій Y-складової магнітного поля спостерігаються піки. А над скріпками, які несуть цифровий сигнал 0, навпаки - на кривій спостерігаються западини. Таким чином за допомогою залишкової намагніченості ми змогли записати певний цифровий сигнал.

Висновок:

1
Таким чином, під час виконання досліду ми змогли за допомогою залишкової намагніченості на звичайні скріпки записати простий цифровий сигнал (1 або 0) та за допомогою магнітометра пізніше його прочитати.