Магнитные цепи

разветвленные однородные неоднородные неразветвленные

Магнитная цепь, которая выполнена из одного материала и по всей длине имеет одинаковое сечение, называется однородной.

Магнитная цепь, которая состоит из нескольких однородных участков, отличающихся длиной, сечением и материалами, называется неоднородной.

Характерной особенностью неразветвленной цепи магнитной цепи является неизменный магнитный поток на всех участках цепи.

Для разветвленной цепи характерно то, что алгебраическая сумма магнитных потоков в точке разветвления равна 0.

Для расчета магнитных цепей используют:

1. Закон Ома для магнитных цепей.

U_м=ФR_м – магнитное напряжение прямо пропорционально магнитному потоку и обратно пропорционально магнитному сопротивлению.

2. Законы Кирхгофа для магнитных цепей.

а) Алгебраическая сумма магнитных потоков равна 0.

б)

Расчеты магнитных цепей

1. Прямая задача, в которой по заданному магнитному потоку Ф в магнитной цепи определяют намагничивающую силу IN.

2. Обратная задача, в которой по заданной намагничивающей силе IN определяют магнитный поток Ф

Однородная магнитная цепь

Прямая задача:

а) По заданному магнитному потоку и габаритам цепи определяют магнитную индукцию .

б) По кривой намагничивания материала сердечника определяют напряженность Н по вычисленной индукции В.

в) По закону полного тока определяют намагничивающую силу IN=Hl, где

S-сечение магнитопровода, l- длина средней линии магнитопровода.

Обратная задача:

а) По закону полного тока определяют напряженность поля .

б) По кривой намагничивания материала сердечника определяют магнитную индукцию В, по вычисленному значению напряженности Н.

в) Определяют магнитный поток цепи Ф=ВS.

Энергия магнитного поля.

При возникновении электрического тока в проводящем контуре одна часть энергии источника питания расходуется на преодоление электрического сопротивления. Сопротивление контура превращается в теплоту, другая запасается в виде энергии магнитного поля. С увеличением тока растет энергия магнитного поля. Она может быть возвращена источнику или преобразована в другом виде энергии при уменьшении тока.

.

Электромагнитная индукция. Эдс самоиндукции и взаимоиндукции. Эдс в проводнике, движущемся в магнитном поле.

Явление электромагнитной индукции состоит в том, что в проводящем контуре возбуждается ЭДС, если магнитный поток, сцепляющийся с этим контуром, изменяется.

На основе этого физического явления создаются и работают устройства для взаимного преобразования механической и электрической энергии (электрические генераторы и двигатели, передачи и распределения электрической энергии (трансформаторы, реакторы), передачи и приема информации (радиопередатчики, радиоприемники)).

Явление электромагнитной индукции открыл в 1831г. М. Фарадей. В изучение и практическое использование этого явления существенный вклад внесли Э. Х. Ленц и Б. С. Якоби.

В-н электромагнитной индукции: ЭДС, индуктируемая в проводящем контуре, равна скорости изменения магнитного потока, сцепляющегося с этим контуром .

Если в катушке N витков: .

- скорость изменения магнитного потока.

СИ:

В общем случае витки катушки могут быть сцеплены с разными потоками, тогда общая ЭДС определяется алгебраической суммой ЭДС отдельных витков или скоростью изменения общего потокосцепления катушки .

Знак – соответствует правилу Ленца:

ЭДС, возбуждаемая при изменении магнитного потокосцепления, направлена всегда так, что своим действием препятствует этому изменению.

Направление ЭДС определяется по правилу правой руки: правую руку располагают так, чтобы магнитные линии входили в ладонь, а отогнутый под прямым углом большой палец совмещают с направлением скорости, тогда вытянутые 4 пальца покажут направление ЭДС.