6) Эдс между взаимно перпендикулярными проводниками.

На рис. 3-5 приведены часто встречающиеся в аппаратах формы перпенди­кулярно расположенных проводников, например в рубильниках, мостиковых контактных системах и многих других аппаратах и узлах.

Рис. 3-5. К определению электродинамиче­ской силы между перпендикулярно рас­положенными проводниками

Произведя расчеты, по­лучим следующие выражения для сил, действующих на проводник l:

по рис. 3-5a, при h стремящемся к ∞

(3-33)

и при h конечном

(3-34)

по рис. 3-5б, сила соответственно будет в 2 раза больше

(3-35)

(3-36)

Моменты относительно точки О, действующие на проводник l (h стремится к ∞) , по рис. 3-5а

(3-37)

(3-38)

М омент относительно точки О₁,

действующий но половину проводника

7. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ В КОЛЬЦЕВОМ ВИТКЕ И МЕЖДУ КОЛЬЦЕВЫМИ ВИТКАМИ.

В кольцевом витке.

В кольцевом витке с током i возникают радиальные силы Fr , стремящиеся увеличить его периметр , т.е. разорвать виток.

И зависят от того, какой провод.

Для провода круглого сечения:

Сила равна : F =

Для витка проводника прямоугольного сечения :

Сила равна:

Fr =

Приведённые формулы применимы к любым обмоткам с любым числом витков n.

При этом за значение тока принимается суммарное значение токов всех витков:

Между кольцевыми витками.

В катушках электрических аппаратов действует электродинамическая сила между витками , эта сила имеет две составляющие Fx и Fy.

F – результирующая сила притяжения между витками катушки

Fy – сила, стремящаяся притянуть витки друг к другу

Fx – сила,стремящаяся виток меньшего диаметра растянуть , а виток большего диаметра сжать

Fy =

Fx = (для катушки меньшего диаметра)

Где с = R2 – R1

Fr

Для витка большего размера взаимодействие между витками уменьшает силу на разрыв.

Fr - Fx

Для витка меньшего размеравзаимодействие между витками увеличивает силу на разрыв.

Fr + Fx

8. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ В ПРОВОДНИКАХ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ

В проводнике силы взаимодействия отдельных линий тока с собственным магнитным полем проводника направлены перпендикулярно линиям тока. При неизменном сечении проводника все линии тока параллельны и силы не имеют осевой составляющей (в цилиндрическом проводнике они направлены по радиусу: F = Fr

При изменении сечения проводника линии тока искривляются и кроме поперечной Fr появляется продольная составляющая F_{l ,}стремящаяся разорвать место перехода вдоль оси проводника. Эта сила всегда направлена в сторону большего сечения и равна:

F_{l =} ln

Формула справедлива для любого перехода.

Электродинамические силы в проводни­ках переменного сечения:

9. Силы взаимодействия между проводником с током и ферромагнитной массой.

1. Проводник с током находится вблизи ферромагнитной массы

Магнитные линии стремятся замкнуться по ферромагнитной массе,возникают силы, стремящиеся притянуть виток к этой массе.

Для определения этой силы ферромагнитную массу заменяют проводником с током такой же величины и направления.

Считаем один из проводников бесконечно длинным, учтём что расстояние между проводниками в 2 раза больше,получим:

F₌

Примечание: с учётом магнитного сопротивления и насыщения ферромагнитной массой сила будет несколько меньше.

2. Проводник находится внутри ферромагнитной массы

Сила будет затягивать проводник вглубь ферромагнитной массы.

примечание : проводник находится в ферромагнитной массе строго симметрично F₌ , где l – длина проводника