Магнітне поле постійного струму

Найбільш розповсюдженим видом ел.струму є струм провідності, що являє собою напрямлений рух вільних носіїв ел.заряду в речовині або в вакуумі. Струм створює магнітне поле. Наприклад, струм, що протікає по прямолінійному провіднику достатньо великої довжини, створює магнітне поле, силові лінії якого мають вигляд концентричних кіл.

Вектор напруженості магнітного поля в даній точці співпадає з напрямком дотичної до кола, що визначається за правилом свердлика.

В еличина напруженості визначається законом повного струму: спадок магнітного потенціалу вздовж деякого замкнутого контуру, що охоплює струм, рівний повному струму через цей контур. Повний струм являє собою алгебраїчну суму всіх струмів, охоплених контуром.

ΣНl = ΣІ оскільки Нl = І

l = ¶r, то Н =I/2¶r

Сила взаємодії між однорідним полем індукції В і прямолінійним провідником зі струмом визначається за законом Ампера

F = BІl sin ,

де  - кут між В і напрямом І Напрям сили визначається «правилом лівої руки»

Електродинаміка. Електромагнітне поле

До цих пір ми розглядали електростатичні та магнітостатичні поля. Відкриття Фарадея, Максвела, Герца започаткували вчення про електромагнітне поле.

З-н ел.магн.інд. в формулюванні Фарадея записується у вигляді

е_пр = Вlv

Взаємодія

провідника

зі струмом і

магнітного поля

Якщо між полюсами магніту рухається провідник і перетинає  напрямлене поле вектора В, то в провіднику виникає ЕРС і по замкнутому провіднику піде струм в напрямку ЕРС. (Напрям ЕРС - за правилом правої руки).

Явище ЕМІ лежить в основі перетворення механічної енергії в електричну і навпаки.

Лекція 3 Електричні і магнітні кола постійного струму

При передачі ел.ен. від генераторів до споживачів утворюються замкнуті ел.кола струму. В коло входить ген-р, лінія передачі, споживачі.

Генератор постійного струму створює ЕРС, під дією якої в замкнутому колі протікає струм. По закону Ома струм прямопропорційний ЕРС Е і оберненопропорційний повному опору кола R

І = Е/R

Осн.опором кола є корисний опір споживача. Вн.опір генератора і опір лінії повинні бути по можливості мінімальними для зменшення втрат енергії, оскільки ел.струм, що проходить по дротах, нагріває їх. При цьому ел.ен. перетворюється в теплову, котра розсіюється в навколишньому просторі, не виконуючи корисної роботи, тобто являє втрату енергії.

Пот.втрат ел.ен. Р_втр = І²R

Опір провідника R =  l/s

Для зм.втрат бажано використовувати матеріалами з малим питомим опором (надпровідність).

Кола змінного струму

Змінний струм виробляється генератором змінного струму електричною машиною, що, як правило, складається з трифазного статора і ротора. Ротор може збуджуватись постійним струмом - в цьому випадку машина буде синхронною або змінним струмом - в цьому випадку машина асинхронною буде. В б.-л. випадку в обмотках статора по закону електромагнітної індукції індукується трифазний зм.струм заданої частоти.

Найбільш доцільною формою струму є синусоїдна, що досягається спеціальним влашт. Обмоток на статорі. Миттєве зн.струму

і = Ім sin wt v = Uм sin wt

wL = X_L W = 2¶ƒ

І_м = U_m/ Z = √ U_m/ R²+(wl)²

l/ wc = X_L

X = X_L-X_C