Контрольные вопросы

1.Объясните физическую сущность явления магнитного гистерезиса.

2. Почему при перемагничивании ферромагнитные материалы нагреваются?

3. Что такое «кривая начального намагничивания»?

4. В чем состоит различие магнитных свойств магнитотвердых и магнитомягких материалов?

5. Назовите области применения магнитотвердых и магнитомягких материалов?

Лабораторная работа № 4

Измерение параметров индуктивно связанных катушек

Цель работы: исследование свойств индуктивно связанных катушек при согласном и встречном включении

Основные понятия

Пояснение к работе

Элементы электрической цепи могут быть связаны между собой общим магнитным полем, и тогда изменение тока в одном из элемен­тов является причиной наведения ЭДС в другом элементе. Такое взаимное влияние элементов цепи называется их ин­дуктивной связью.

Если индуктивными связями пренебречь нельзя, то расчет элек­трической цепи несколько усложняется.

Взаимноиндуктивное сопротивление

Сопротивление в электрической цепи, обусловленное взаимоин­дукцией, аналогично сопротивлению, обусловленному самоиндук­цией, так как ЭДС взаимоиндукции влияет на режим цепи с качественной стороны так же, как и ЭДС самоиндукции.

Одноименные и разноименные зажимы индуктивно-связанных катушек.

При согласном включении магнитные потоки самоиндукции и взаимоиндукции в катушках по направлению совпадают, поэтому ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции в каждой катушке также на­правлены одинаково.

При встречном включении магнитные потоки, а также ЭДС са­моиндукции и взаимоиндукции по направлению противоположны.

На схемах замещения взаимная индуктивность обозначается бу­квой М и дугой, объединяющей два индуктивно-связанных элемен­та (рис. 4.1). Для того чтобы различать согласное и встречное включения, на схемах обозначают также начала индуктивно-связанных катушек, отмечая их точками или звездочками.

Зажимы индуктивно-связанных катушек называют одноименны­ми (начала или концы), если при согласном включении положительное направление токов, принятое на схеме, относительно этих зажимов

Рис 4.1

одинаково (рис. 4.1 а). При встречном включении (рис. 4.1 б) ток в одной катушке направлен к началу, а в другой — к концу.

Взаимоиндуктивное сопротивление

Рассматривая две индуктивно-связанные катушки, запишем выражения ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции, возникающие при синусоидальных токах в обеих катушках, направленных одинаково относительно одноименных зажимов ЭДС и напряжения:

Рис 4.2

от самоиндукции от взаимоиндукции

в первой катушке

(4.1) (4.2)

(4.3)

(4.4)

во второй катушке

(4.5)

(4.6)

(4.7)

(4.8)

ЭДС и напряжения самоиндукции и взаимоиндукции имеют одинаковые знаки, так как при согласном включении потоки само­индукции и взаимоиндукции направлены одинаково. Создаваемый ими эффект противодействия току учитывается введением в расчет индуктивного сопротивления и взаимоиндуктивного со­противленияМ.

При встречном включении катушек ЭДС и напряжения самоин­дукции и взаимоиндукции будут иметь разные знаки:

(4.9)

(4.10)

(4.11)

(4.12)

Комплексные индуктивное и взаимоиндуктивное сопротивле­ния записывают аналогично.