12. Расчет цепей постоянного тока методом законов Кирхгофа.

Рассказать метод (алгоритм) решения по какому-либо одному известному способу расчета.

12. Магнитное поле (мп). Магнитная индукция. Магнитное поле

Пространство, в котором обнаруживается действие сил на магнитную стрелку или ток, называется магнитным полем. магнитное поле создается электрическим током.

За направление магнитного поля принимается направление, в котором устанавливается северный конец магнитной стрелки, расположенной в этом магнитном поле.

Магнитное поле изображается магнитными линиями, которые всегда замкнуты.

Направление магнитных линий, т. е. направление магнитного поля (МП), и направление тока I связаны правилом буравчика.

Магнитная индукция

Для характеристики интенсивности магнитного поля вводится понятие магнитной индукции. Магнитная индукция характеризуется силой, действующей на движущийся в магнитном поле электрический заряд (ток). Обозначается магнитная индукция буквой В.

где d= 2r — диаметр окружности.

Магнитная индукция в магнитном поле пропор­циональна величине тока I, создающего поле, и абсолютной маг­нитной проницаемости среды μ_а, в которой она создается. Кроме того, магнитная индукция в каждой точке магнитного поля зави­сит от формы проводника, по которому проходит ток, создающий магнитное поле, от длины этого проводника и от расстояния меж­ду исследуемой точкой и этим проводником.

Единицей измерения магнитной индукции является: [В] = Тл (тесла).

12. Графическое изображение МП. Намагничивающая сила.

13. Полный ток. Вычисление магнитной индукции в прямолинейном проводе, кольцевой и цилиндрической катушке.

14. Магнитный поток, потокосцепление. Собственное потокосцепление. Индуктивность катушки. Магнитный поток

Магнитный поток Ф сквозь площадку S, перпендикулярную вектору магнитной индукции Б_и в однородном магнитном поле, определяется выражением

Магнитный поток измеряется в веберах (основная единица):

Магнитный поток сквозь замкнутую поверхность равен нулю Ф=∫B_HdS = 0, так как каждая магнитная линия, входящая в замкнутую поверхность, должна из нее выйти.

Индуктированный ток в контуре изменяет свое направление в зависимости от того, уменьшается или увеличивается магнитный поток в этом контуре (рис.9.7) при неизменном направлении его.

Если магнитное поле изменяется в катушке, состоящей из W витков (рис. 9.8а), то в каждом витке (контуре) этой катушки ин­дуктируется ЭДС

Во всех витках этой катушки ЭДС

Произведение Ф W= ψ называется потокосцеплением.

ЭДС электромагнитной индукции в катушке рав­на скорости изменения потокосцепления в ней, взятой с обратным знаком. Знак «минус» является отражением правила Ленца.

Явление и ЭДС самоиндукции

Если по катушке с числом витков W (рис. 9.8а) проходит ток I, то этот ток создает в катушке магнитный поток Ф, величина кото­рого пропорциональна току. Очевидно, пропорционально этому току и потокосцепление

Отношение для данной катушки — величина постоянная. Эта постоянная величина обозначается буквой L и называется индуктивностью катушки:

Таким образом, индуктивность L является параметром определенной рамки, а также параметром любого проводника и контура.

Единицей индуктивности L является генри:

Индуктивность катушки определяется выражением

Индуктивность катушки пропорциональна квадрату числа витков катушки и зависит от габаритов и материала магнитопровода этой катушки.

ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЕ - полный магнитный поток, пронизывающий электрический контур. Напр., потокосцепление многовитковой катушки индуктивности равно сумме потоков через все ее витки. Единица измерения - Вб.

МАГНИТНЫЙ ПОТОК - поток вектора магнитной индукции В через какую-либо поверхность. Магнитный поток через малую площадку dS, в пределах которой вектор В неизменен, равен dФ = ВndS,

где Bn - проекция вектора на нормаль к площадке dS. Магнитный поток Ф через конечную поверхность равен интегралу от dФ по этой поверхности. Для замкнутой поверхности магнитный поток равен нулю, что отражает отсутствие в природе магнитных зарядов - источников магнитного поля

12. Магнитные свойства вещества. Напряженность МП, магнитное напряжение. Магнитная проницаемость.

13. Циклическое перемагничивание ферромагнитных материалов. Магнитный гистерезис.

14. Магнитные цепи. Расчет магнитных цепей.

15. Сила взаимодействия проводов с токами, провода с током и МП.