12.Преобразование: механической энергии в электрическую и электрической энергии в механическую

Предполагается взаимное перемещение тел, одно из которых или оба обладают электрическим полем и способностью накапливать электрические заряды, а также силовое взаимодействие этих электрически заряженных тел при условии, что хотя бы одно из них или оба тела имеют одну и более степеней свободы. Предусматривается регулирование силы механического взаимодействия и скорости движения за счет изменения величины электрического заряда и диэлектрической проницаемости среды, в которой происходит это взаимодействие. Рассмотрены варианты технического решения для поступательного и вращательного движения ротора электромеханического преобразователя, в частности, с использованием в качестве источника электрического поля электретных материалов. Предложенные способы обеспечивают пониженное потребление тока и улучшенную энергетику. Предоставлена возможность осуществления режима циркуляции электрических зарядов по фазным обкладкам многофазной электрической машины, т.е. режима наивысшей экономии электроэнергии при ее минимальном нагреве.

13.Индуктивность и явление самоиндукции,вихревые токи,энергия магнитного поля

Индуктивность- скалярная физическая величина, являющаяся коэффициентом пропорциональности между магнитным потоком, пронизывающим некоторый проводящий контур, и силой тока в этом контуре. Термин происходит от латинского слова означающего «наведение», «вызывание чего-либо». Он связан с явлением самоиндукции, при котором в катушке «наводится» ток противоположного направления при нарастании тока в ней. Единицей индуктивности в СИ является генри (Гн). Индуктивность катушки зависит от размеров и формы витков и наличия в ней сердечника.

Самоиндукция- это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении протекающего через контур тока.При изменении тока в контуре пропорционально меняется и магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром. Изменение этого магнитного потока, в силу закона электромагнитной индукции, приводит к возбуждению в этом контуре индуктивной ЭДС.Это явление и называется самоиндукцией. (Понятие родственно понятию взаимоиндукции, являясь как бы его частным случаем).Направление ЭДС самоиндукции всегда оказывается таким, что при возрастании тока в цепи ЭДС самоиндукции препятствует этому возрастанию (направлена против тока), а при убывании тока — убыванию (сонаправлена с током). Этим свойством ЭДС самоиндукции сходна с силой инерции.Величина ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения силы тока :

.

Коэффициент пропорциональности называется коэффициентом самоиндукции или индуктивностью контура (катушки).

Вихревые токи- амкнутые электрические токи в массивном проводнике, которые возникают при изменении пронизывающего его магнитного потока. В. т. являются индукционными токами и образуются в проводящем теле либо вследствие изменения во времени магнитного поля, в котором находится тело либо вследствие движения тела в магнитном поле, приводящего к изменению магнитного потока через тело или какую-либо его часть .

Величина В. т. тем больше, чем быстрее меняется магнитный поток.

Энергия магнитного поля

Проводник, c протекающим по нему электрическим ток, всегда окружен магнитным полем, причем магнитное поле исчезает и появляется вместе с исчезновением и появлением тока. Магнитное поле, подобно электрическому, является носителем энергии. Логично предположить, что энергия магнитного поля совпадает с работой, затрачиваемой током на создание этого поля.

Рассмотрим контур индуктивностью L, по которому протекает ток I. С этим контуром сцеплен магнитный поток Ф=LI, поскольку индуктивность контура неизменна, то при изменении тока на dI магнитный поток изменяется на dФ=LdI. Но для изменения магнитного потока на величину dФ следует совершить работу dА=IdФ=LIdI. Тогда работа по созданию магнитного потока Ф равна

Значит, энергия магнитного поля, которое связано с контуром,

Энергию магнитного поля можно рассматривать как функцию величин, которые характеризуют это поле в окружающем пространстве.