- •6.1.1. Неразрывность электрического и магнитного полей
- •6.1.2. Магнитная индукция
- •6.1.4. Магнитный поток и потокосцепление
- •6.1.5. Напряжённость магнитного поля
- •6.1.6.1. Намагниченность ферромагнетиков
- •6.1.6.2. Кривые намагничивания
- •6.1.6.3. Петля гистерезиса
- •6.1.7.1. Классы ферромагнитных материалов
- •.1.7.2. Кривые намагничивание магнитно-мягких материалов
- •6.1.7.3. Постоянные магниты
- •6.1.7.4. Сила тяги электромагнита
- •6.2.1. Назначение и типы магнитных цепей
- •6.2.2. Проявления магнитного поля
- •6.2.3. Закон Ампера
- •6.2.4. Закон электромагнитной индукции (Фарадея)
- •6.2.5. Закон полного тока
- •6.2.6.1. Закон Ома для однородной магнитной цепи
- •6.2.6.2. Первый закон Кирхгофа
- •6.2.6.3. Второй закон Кирхгофа для неоднородной магнитной цепи
- •6.2.6.4. Закон Ома для неоднородной магнитной цепи
- •6.3.1. Постановка задачи
- •6.3.2. Расчёт неразветвленной магнитной цепи
- •6.3.2.1. Прямая задача
- •6.3.2.2.Обратная задача
- •6.3.2.3. Влияние длины воздушного зазора на вебер-амперную характеристику магнитной цепи
- •6.3.3. Расчёт разветвленных магнитных цепей
- •6.3.4.1. Магнит с воздушным зазором
- •6.3.4.2. Магнит с частично заполненным воздушным зазором магнитно-мягким магнетиком
- •6.4.1.1. Магнитный поток при синусоидальном напряжении
- •6.4.1.2. Электромагнитные процессы в катушке со сталью
- •6.4.1.4. Роль ферромагнитного сердечника катушки
- •6.4.1.5. Векторная диаграмма идеализированной катушки со сталью
- •6.4.2.1. Ток катушки со сталью при синусоидальном напряжении питания
- •6.4.3.1. Схема замещения катушки со сталью
- •6.4.3.2. Влияние воздушного зазора в магнитопроводе на режим работы катушки
- •6.4.3.3. Применение катушки со сталью при синусоидальном напряжении питания
- •2) Регулируя величину воздушного зазора в магнитопроводе, можно установить нужное значение переменного тока в индуктивной катушке при неизменном значении подводимого к дросселю напряжения.
- •6.5.1.1.Понятие о цепях с подмагничиванием
- •6.5.1.3. Вольт-амперная характеристика (вах) управляемого дросселя по первой гармонике
- •6.5.2.2. Устройство магнитных усилителей
- •6.5.2.3. Принцип действия магнитных усилителей
- •6.5.2.3. Принцип действия магнитных усилителей
- •6.5.2.4. Характеристика управления му
- •6.5.2.4. Характеристика управления му
- •6.5.3. Феррорезонансные стабилизаторы напряжения
- •6.5.3. Феррорезонансные стабилизаторы напряжения
- •6.6.1.1. Назначение электрических аппаратов
- •6.6.2.1. Классификация и принципы действия реле
- •6.6.2.2. Сила притяжения якоря и время срабатывания и отпускания реле
6.1.1. Неразрывность электрического и магнитного полей
Из курса физики известно, что электрическое и магнитное поля тесно связаны между собой. В природе существует единое электромагнитное поле, а чисто электрическое и чисто магнитное поля являются лишь его частными случаями. Магнитное поле во всех без исключения случаях создаётся движущимися зарядами (в т. ч. вращающимися вокруг атомов и смещающимися в диэлектрике) или токами.
Переменное магнитное полеобладает свойством создавать (индуктировать) электрическое поле. Линии напряженности этого электрического поля нигде не начинаются и нигде не кончаются - они замкнуты. Переменное электрическое поле обуславливает электрический ток – явление направленного движения носителей электрических зарядов. Принцип непрерывности (замкнутости) электрического тока гласит, чтоэлектрический ток сквозь взятую в какой угодно среде замкнутую поверхность Sэ равен нулю, т. е. где - вектор плотности полного тока (проводимости, переноса и смещения).
Но электрическое поле окаывает магнитному полю такую же услугу. Переменное электрическое полесоздаёт магнитное поле.Линии магнитной индукции всегда непрерывны; они нигде не имеют ни начала, ни конца. Другими словами, магнитный поток сквозь любую замкнутую поверхностьSэравен нулю, т. е. (магнитный поток, входящий в замкнутую поверхность, равен магнитному потоку, выходящему из этой поверхности).
Таким образом, изменяющиеся электрическое и магнитное поля индуктируют друг друга.
Взаимное индуктирование электрического и магнитного полей было открыто двумя великими учёными XIX в. Фарадеем и Максвеллом.
6.1.2. Магнитная индукция
Напомним, что магнитное поле - вид материи, характеризующийся воздействием на движущиеся электрически заряженные частицы с силой, пропорциональной заряду этой частицы и её скорости. Магнитное поле в пустоте, воздухе и других немагнитных средах определяется во всех точках векторами магнитной индукция (магнитного потока ) и напряжённости магнитного поля , а в ферромагнитных материалах - векторами индукции , напряженности и намагниченности
Магнитная индукция - векторная величина, определяющая силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля в данной его точке. Магнитная индукция численно равна отношению силы , действующей на заряженную частицу, к произведению заряда q и составляющей скорости частицы, перпендикулярной к вектору силы, т. е.
Силу, действующую на элемент длины прямолинейного проводника с током, определяют по закону Ампера Откуда значение магнитной индукции
|
(6.1) |
Единица магнитной индукции т. е. магнитная индукция 1 Тл равна силе, действующей на 1 м длины проводника с током в 1 А. Проводник располагают в равномерном магнитном поле перпендикулярно направлению вектора магнитной индукции.
.1.3. Изображение магнитного поля и направление магнитной индукции Графически магнитное поле принято изображать с помощью магнитных силовых линий (м. с. л.), которые проводят так, чтобы касательные к ним определяли направления векторов магнитной индукции, а плотность линий была пропорциональна длине этих векторов. При этом условно положительное направление м. с. л. вокруг проводника с током (рис. 6.1, а) связано с направлением тока в проводнике правилом правоходового винта; направление магнитной индукции должно совпадать с направлением касательной к магнитным силовым линиям. Направление м. с. л. и магнитной индукции созданного электрическим током I магнитного поля в катушке (соленоиде) определяют посредством т. н. правила охвата: если правую руку положить на соленоид так, чтобы четыре пальца совпали с направлением тока в его витках, то большой палец укажет направление м. с. л. и магнитной индукции (рис. 6.1, б). | |
|