Como os campos magnéticos são usados armazenar dados

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Todos os dispositivos de armazenamento magnéticos lêem e escrevem dados usando o electromagnetism. Este princípio básico da física indica que enquanto uma corrente elétrica corre através de um condutor (fio), um campo magnético está gerado em torno do condutor. Anote que os elétrons fluem realmente de negativo ao positivo como mostrado na figura, embora nós pensemos normalmente de fluir atual no outro sentido

O electromagnetism foi descoberto em 1819 pelo oersted christian de Hans do físico de Dinamarquês, quando encontrou que uma agulha do compasso deflexionaria afastado de apontar para o norte quando trazida perto de um fio que conduz uma corrente elétrica. Quando a corrente foi fechada fora, a agulha do compasso recomeçou seu alinhamento com o campo magnético da terra e apontou outra vez para o norte.

O campo magnético gerado por um condutor do fio pode exercer uma influência no material magnético no campo. Quando o sentido do fluxo da corrente ou da polaridade elétrica é invertido, a polaridade de campo magnético está invertida também. Para o exemplo, um electromagnetism dos usos do motor elétrico para exercer empurrar e puxar forças nos ímãs unidos a um eixo girando.

Um outro efeito do electromagnetism foi descoberto por Michael Faraday em 1831. Encontrou que se um condutor fosse passado através de um campo magnético movente, uma corrente elétrica está gerada. Como a polaridade do campo magnético muda, assim que faz o sentido do fluxo da corrente elétrica.

Para o exemplo, um alternador, que fosse um tipo de gerador elétrico usou-se nos automóveis, opera-se girando eletroímãs em um eixo após bobinas de condutores estacionários do fio, que gerasse conseqüentemente quantidades grandes de corrente elétrica naqueles condutores. Porque o electromagnetism trabalha duas maneiras, um motor pode transformar-se um gerador e um versa vice. Quando aplicada aos dispositivos de armazenamento magnéticos, esta operação em dois sentidos do electromagnetism faz dados da gravação em um disco e em uma leitura esse possível mais atrasado traseiro dos dados. Ao gravar, a cabeça muda impulsos elétricos aos campos magnéticos, e ao ler, a cabeça muda campos magnéticos para trás em impulsos elétricos.

As cabeças de leitura/gravação em um dispositivo de armazenamento magnético são partes em forma de u de material condutor, com os fins do U situated diretamente acima (ou ao lado de) da superfície do meio de armazenamento de dados de real. A cabeça em forma de u é envolvida com bobinas ou os enrolamentos do fio condutor, com que uma lata elétrica flow.When da corrente a lógica da movimentação passa uma corrente através destas bobinas, gera um campo magnético na cabeça da movimentação. Inverter a polaridade da corrente elétrica causa a polaridade do campo gerado à mudança também. Essencialmente, as cabeças são os eletroímãs cuja a tensão pode ser comutada na polaridade muito rapidamente.

O disco ou a fita adesiva que constituem o meio de armazenamento real consistem em algum formulário do material da carcaça (tal como Mylar para discos flexíveis ou alumínio ou vidro para discos duros) em que uma camada de material magnetizable foi depositada. Este material é geralmente um formulário do óxido do ferro com vário outros elementos adicionados. Cada uma das partículas magnéticas individuais no meio de armazenamento tem seu próprio campo magnético. Quando o meio é em branco, as polaridades daqueles campos magnéticos estão normalmente em um estado de disarray aleatório. Porque os campos das partículas individuais apontam em sentidos aleatórios, cada campo magnético minúsculo é cancelado para fora por um esses pontos no sentido oposto; o efeito cumulativo deste é uma superfície com nenhuma polaridade observable do campo. Com muitos campos aleatòria orientados, o efeito líquido não é nenhuma campo ou polaridade unified observable.

Quando a cabeça de leitura/gravação de uma movimentação gera um campo magnético, o campo salta a abertura entre os fins da forma de U. Porque um campo magnético passa através de um condutor muito mais fàcilmente do que através do ar, o campo dobra-se para fora da abertura na cabeça e usa-se realmente o meio de armazenamento adjacente como o trajeto de menos resistência ao outro lado da abertura. Enquanto o campo passa com o meio diretamente sob a abertura, polariza as partículas que magnéticas passa completamente assim que são alinhadas com o campo. A polaridade ou directionand do campo, conseqüentemente, a polaridade ou o sentido do campo induzido nos mediumis magnéticos baseados no sentido do fluxo da corrente elétrica através das bobinas. Uma mudança no sentido do fluxo atual produz uma mudança no sentido do campo magnético. Durante o desenvolvimento do armazenamento magnético, a distância entre o principal de leitura/gravação e os meios diminuiu dramàtica. Isto permite a abertura de ser menor e faz também o tamanho do domínio magnético gravado menor. Menor o domínio magnético gravado, mais elevada a densidade dos dados que pode ser armazenado na movimentação.

Quando o campo magnético passa com o meio, as partículas na área abaixo da abertura principal estão alinhadas no mesmo sentido que o campo que emanating da abertura. Quando os domínios magnéticos individuais das partículas são em alinhamento, nenhum cancelamento mais longo um outro para fora, e um campo magnético observable existem nessa região do meio. Este campo local é gerado por muitas partículas magnéticas que agora se estão operando em equipa para produzir um campo cumulativo detectável com um sentido unified.

O fluxo do termo descreve um campo magnético que tenha um sentido ou uma polaridade específica. Enquanto a superfície do meio se move sob a cabeça da movimentação, a cabeça pode gerar o que é chamado um fluxo magnético de uma polaridade dada sobre uma região específica do meio. Quando o fluxo da corrente elétrica através das bobinas na cabeça é invertido, são assim a polaridade ou o fluxo do campo magnético na abertura principal. Esta reversão do fluxo na cabeça causa a polaridade das partículas magnetizadas no meio do disco ao reverso.

A reversão do fluxo ou a transição do fluxo são uma mudança na polaridade das partículas magnéticas alinhadas na superfície do meio de armazenamento. Uma cabeça da movimentação cría reversões do fluxo no meio para gravar dados. Para cada bocado de dados (ou bocados) que uma movimentação escreve, cría um teste padrão de reversões positivo-à-negativas e negativo-à-positivas do fluxo no meio nas áreas específicas sabidas como pilhas de bocado ou pilhas da transição. Uma pilha de bocado ou a pilha da transição são uma área específica de mediumcontrolled pelo tempo e pela velocidade em que o travelsin médio que a cabeça da movimentação cría reversões do fluxo. O teste padrão particular de reversões do fluxo dentro das pilhas da transição usou-se armazenar um bocado de dados dado (ou bocados) é chamado o método codificando. A lógica ou o controlador da movimentação fazem exame dos dados a ser armazenados e codificam-nos como uma série de reversões do fluxo sobre um período de tempo, de acordo com o teste padrão ditado pelo método codificando ele usos.

Durante o processo da escrita, a tensão é aplicada à cabeça. Enquanto a polaridade desta tensão muda, a polaridade do campo magnético que está sendo gravado também muda. As transições do fluxo são escritas precisamente nos pontos onde a polaridade da gravação muda. Por mais estranho que possa parecer, durante o processo lido, uma cabeça não gera exatamente o mesmo sinal que foi escrito. Instead, a cabeça gera um pulso ou um ponto de tensão somente quando cruza uma transição do fluxo. Quando a transição muda de positivo ao negativo, o pulso que a cabeça detecta é uma tensão negativa. Quando a transição muda de negativo ao positivo, o pulso é um ponto de tensão positivo. Este efeito ocorre porque a corrente é gerada em um condutor somente ao passar através das linhas da força magnética em um ângulo. Porque os movimentos da cabeça paralelos aos campos que magnéticos criou nos meios, o único tempo a cabeça gera a tensão quando a leitura é quando passando com uma transição da polaridade ou do fluxo (reversão do fluxo).

Essencialmente, ao ler do meio, a cabeça se transforma um detetor da transição do fluxo, emitindo-se pulsos de tensão sempre que cruza uma transição. As áreas de nenhuma transição não geram nenhum pulso.

Você pode pensar do teste padrão da escrita como sendo um waveform quadrado que esteja em um nível de tensão positivo ou negativo. Quando a tensão é positiva, um campo está gerado na cabeça, que polariza os meios magnéticos em um sentido. Quando a tensão muda ao negativo, o campo magnético induz nos meios muda também o sentido. Onde do waveform as transições realmente de positivo à tensão negativa, ou o versa vice, o fluxo magnético no disco mudam também a polaridade. Durante lida, a cabeça deteta estas transições do fluxo e gera waveform positivo ou negativo, melhor que o waveform continuamente positivo ou negativo pulsado usado durante a gravação original. Ou seja o sinal quando a leitura for 0 volts a menos que a cabeça detectar uma transição magnética do fluxo, que no caso gera um pulso positivo ou negativo conformemente. Os pulsos aparecem somente quando a cabeça está passando sobre transições do fluxo no meio. Sabendo a horas a movimentação usa-se, os circuitos do controlador podem determinar se quedas de um pulso (e conseqüentemente uma transição do fluxo) dentro de um período de tempo dado da pilha da transição.

As correntes elétricas do pulso geradas na cabeça quando passar sobre o meio de armazenamento na modalidade lida são muito fracas e podem conter o ruído significativo. A eletrônica sensível no conjunto da movimentação e do controlador amplifica o sinal acima do nível de ruído e descodifica o trem de correntes fracas do pulso para trás nos dados binários que são (teòrica) idênticos aos dados gravados originalmente.

Como você pode ver, as movimentações de disco duro e outros dispositivos de armazenamento lêem e escrevem dados por meio dos princípios eletromagnéticos básicos. Uma movimentação escreve dados passando correntes elétricas através de um eletroímã (a cabeça da movimentação), gerando um campo magnético que seja armazenado no meio. A movimentação lê dados passando a cabeça para trás sobre a superfície do meio. Enquanto a cabeça encontra mudanças no campo magnético armazenado, gera uma corrente elétrica fraca que indique a presença ou a ausência de transições do fluxo no sinal como se escreveu originalmente.