§1.1.2.3. Намагнічування сталевого осердя.

Щоб збільшити намагнічувальну силу,провід намотують на котушку. Чим більше витків, тим більша намагнічувальна сила.

Щоб збільшити щільність магнітних силових ліній (індукцію), у котушку зі струмом вставляють сталеве осердя з малим магнітним опором, яке накопичує магнітну енергію і називається дроселем. Сталеве осердя у дроселі - це «посуд», який накопичує магнітну енергію. Чим більша сила струму в котушці, тим більше намагнічується осердя (рис. 1.1.2.3). Коли осердя («посуд») намагнічене до краю, настає магнітне насичення. Насичене осердя («посуд» наповнений) має великий магнітний опір, навіть більший, ніж опір повітря. Магнітні силові лінії, які не вміщаються в осерді, замикаються через повітря, внаслідок чого виникають великі втрати магнітної енергії. Це має місце у перевантажених двигунах і трансформаторах, що зменшує їхній коефіцієнт кори­сної дії.

Рис.1.1.2.3. Намагнічування осердя:

а – схема намагнічування;

б – крива намагнічування.

Магнітне поле котушки зі струмом втягує сталеві осердя у котушку, оскільки силові лінії котушки спрямовані всередину. Це використовується в електромагнітних реле. Напрям силових ліній котушки зі струмом визначають за правилом правої руки. Якщо на котушку покласти праву руку так, щоб чотири витягнуті пальці показували напрям струму, тоді відігнутий великий палець покаже напрям силових ліній всередині котушки, тобто північний полюс.

В електромагнітних реле, в яких осердя електромагніта зами­кається рухомою частиною магнітопроводу, силу тяги кожного полюса електромагніта визначають за формулою

де В — індукція, тл; S— площа, м².

§ 1.1.2.4. Розмагнічування та перемагнічування сталевого осердя

Розмагнітити осердя можна, вставляючи його у котушку, через яку протікає постійний струм у зворотному напрямі, або встав­ляючи його у котушку із змінним струмом, а також за допомогою дроселів, які живляться змінним струмом.

Перемагнічування сталевого осердя відбувається у трансфор­маторах, машинах і апаратах змінного струму.

Якщо осердя намагнітити постійним струмом до насичення (рис. 1.1.2.4.), а потім зменшити силу струму до нуля, то побачимо, що крива розмагнічування буде зверху кривої намагнічування. Коли сила струму дорівнюватиме нулю, то в осерді буде ще залишкова магнітна індукція. При певному мінусовому значенні напруженості В (коерцетивна сила) магнітна індукція дорівнюватиме нулю.

Доведено, що процес розмагнічування повільніший, між процес намагнічування, тобто тут має місце явище магнітного гістерезису (відста­вання) — розмагнічування від намагнічу­вання. Внаслідок цього за допомогою пос­тійного струму створюються постійні маг­ніти.

Якщо мінусове значення напруженості збільшувати, то настане мінусове насичення В, тобто полюси перемагнітяться.

Р

Рис.1.1.2.4.Циклічне

перемагнічування матеріалів

Якщо осердя розмагнітити, а потім знову намагнітити у полюсовому значенні В, то одержимо петлю гістерезису. Площа петлі гістерезису пропорційна енергії, витраченій на один цикл перемагнічування. Ця енергія ви­трачається на нагрівання осердя. Залежно від площі петлі гістерезису всі магнітні матеріали поділяються на магнітом'які та магнітотверді. Магнітом'які матеріали мають вузьку петлю гісте­резису і використовуються у трансформаторах, дроселях, електричних машинах та електричних апаратах. Магнітотверді матеріали мають широку петлю гістерезису і використовуються для пос­тійних магнітів.

Рис.1.1.2.5.До по­яснення пере­творення

елек­тричної енергії в механічну.