
- •Основы векторного анализа
- •Криволинейные ортогональные системы координат
- •Запись операторов векторного анализа в обобщённой криволинейной системе координат.
- •Основные величины макроскопической электродинамики, напряжённость поля.
- •Закон кулона
- •Вектора индукции поля
- •Силовые линии поля
- •Уравнение обобщающее закон кулона теорема Гаусса
- •Обобщение закона электромагнитной индукции
- •Эсп в проводниках и диэлектриках
- •Вычисление характеристик эп по заданным зарядам
- •Дифференциальные уравнения для потенциала
- •Метод зеркальных изображений
- •Метод решения прямой задачи электростатики
- •Граничные условия на границе раздела двух диэлектриков Определение объёмной плотности свободного заряда.
- •Постоянный электрический ток
- •Сторонние силы
- •Закон Ома
- •Работа и мощность тока
- •Обобщённый закон Ома (закон Ома для неоднородного участка цепи)
- •Правило Кирхгофа
- •Магнитное поле
- •Магнитное поле кольцевого проводника
- •Закон Ампера
- •Магнитное поле движущегося заряда
- •Сила Лоренца
- •Магнитное поле соленоида
- •Явления связанные с законом электромагнитной индукции
- •Токи Фуко
- •Индуктивность
- •Явление самоиндукции
- •Явление взаимоиндукции
- •Расчёт коэффициентов взаимоиндукции тороидального трансформатора.
- •Принцип действия электрического трансформатора
- •Переходные процессы при замыкании и размыкании lr цепи
- •Процессы при отключении rl цепи
- •Энергия электрического и магнитного полей.
- •Энергия магнитного поля
- •Эффект Холла
- •Магнитные свойства вещества
- •Явление диа и пара магнетизма
- •Мп в веществе
- •Ферромагнетики
- •Уравнение Максвелла как обобщение электричества и магнетизма.
- •Колебания и волны
- •Механические гармонические колебания
- •Гармонический осциллятор
- •Колебательный контур
- •Решение дифференциального уравнения свободных затухающих колебаний
- •Сложение гармонических колебаний одного направления
- •Сложение взаимно перпендикулярных колебаний
- •Вынужденные колебания
- •Ачх вынужденных колебаний
- •Переменный эт
- •Цепь содержащая r l c элементы
- •Явление резонанса напряжений
- •Явление резонанса токов
- •Мощность в цепи переменного тока.
Токи Фуко
Индукционные токи могут возникать не только в линейных проводниках, но и в сплошных проводниках. Так в частности в сплошных массивных проводниках при протекании по ним переменного ЭТ возникают вихревые (замкнутые) токи Фуко. В этом случае если данный ток будет уменьшаться во времени, то в соответствии с правилом Ленца вихревой ток Фуко должен находиться в той области которая наиболее близко лежит к месту протекания тока совпадающего по направлению с переменным током порождающим данный ток Фуко.
Токи Фуко получили широкое техническое применение. В частности данные индукционные токи и выделяемое ими тепло используется в печах (тиглях) и электромагнитных металлургических печах. У тока Фуко бывает нежелательное влияние. Так в частности характерное гудение трансформатора возникает от того, что в пластинах сердечника возникают токи Фуко. Следовательно на данные пластины будет действовать механический момент во внешнем МП созданным токами протекающими в первичной и вторичной обмотках. Благодаря данному явлению пластины трансформатора пытаются развернуться вокруг точки закрепления, возникает дребезжание и эти колебания распространяются в воздух в виде звуковых волн.
Индуктивность
В соответствии с законом Био-Саварра можно установить связь между индукцией МП и током который создает данное МП. Поэтому нетрудно догадаться, что существует взаимосвязь между магнитным потоком и током создающим МП.
Коэффициент пропорциональности между магнитным потоком и током I получил название индуктивности контура по которому протекает ток I.
Индуктивность – одни из основных характеристик электрических цепей. Измеряется в Генри. Индуктивность зависит от конфигурации, размеров. В качестве примера определим индуктивность соленоида.
Предполагаем что соленоид имеет длину L, площадь поперечного сечения S и количество витков n. Тогда суммарный поток магнитной индукции через поверхность поперечного сечения соленоида может быть определена:
Учитывая что магнитная индукция соленоида
В свою очередь
- Индуктивность соленоида
Явление самоиндукции
Одной из разновидностей явления электромагнитной индукции является самоиндукция. Сущность данного явления состоит в том что: Если в некотором проводнике протекает ЭТ изменяющийся во времени (переменный ток), то в данной цепи появляется дополнительный индукционный ток. Объяснить данное явление можно так: Переменный ЭТ порождает переменное изменяющееся во времени МП которое создает изменяющийся во времени магнитный поток через поверхность охваченную замкнутым контуром. Этот меняющийся во времени магнитный поток порождает ЭДС индукции в данном контуре которое получило название самоиндукции. А само явление появления дополнительного ЭДС в контуре при прохождении переменного тока получило название явления самоиндукции.
С учетом закона электромагнитной индукции, а также связи между индуктивностью и магнитным потоком ЭДС самоиндукции можно определить так:
Явление взаимоиндукции
Пусть имеем два близко расположенных друг к другу проводящих контура по которым протекают разные токи. Часть магнитного потока МП созданного первым контуром пронизывает второй контур и наоборот часть магнитного потока поля созданного вторым контуром пронизывает первый. Такое взаимное влияние магнитных потоков на два близлежащих контура получило название взаимоиндукции.
Пусть
- та часть магнитного потока который
создается первым током и пронизывает
поверхность второго контура.
- та часть магнитного потока который
создается вторым током и пронизывает
первый контур.
Величины
и
получили название коэффициентов
взаимоиндукции.