23. Магнитное поле и магнитные цепи

Материалы, магнитная проницаемость которых достигает больших значений и зависит от внешнего магнитного поля и предшествующего состояния, называют ферромагнитными. Свойства ферромагнитных материалов принято характеризо­вать зависимостью магнитной индукции В от напряженности магнитного поля Н. Если перемагничивать образец в периодическом магнитном поле, то кривая имеет вид петли, называемой петлей

В зависимости от магнитной проницаемости ферромагнитные материалы разделяют на две группы:

1) магнитомягкие с большой магнитной проницаемостью и с малой коэрци­тивной силой

2) магнитотвердые с малой магнитной проницаемостью, большой коэрци­тивной силой и большой остаточной индукцией Тл.

7.2. Закон полного тока и его применение для расчета магнитного поля

Одним из основных законов, используемых при расчете магнитной цепи, является закон полного тока: циркуляция вектора на­пряженности магнитного поля Н по замкнутому контуру равна алгебраиче­ской сумме токов, которые охвачены этим контуром

. (7.3)

(7.4)

По закону полного тока имеем

, (7.5)

где – напряженности магнитного поля и длины однород­ных (постоянного сечения) участков.

уравнение (7.3) запишем в виде

, (7.6)

где ; , Гн^–1 – магнитные сопротивления участков.

Произведение магнитного потока на магнитное сопротивление на­звают по аналогии с электрической цепью магнитным напряжением

.

Из уравнения (7.4) определим магнитный поток и получим формулу, кото­рая представляет собой закон Ома для магнитной цепи

. (7.7)

Тогда для участка магнитной цепи без МДС

(7.8)

.

Первый закон Кирхгофа – алгебраическая сумма магнитных потоков в узле равна нулю

.

Второй закон Кирхгофа – алгебраическая сумма МДС в замкнутом кон­туре равна алгебраической сумме падений магнитных напряжений на участках этого контура

.

24. Расчет неразветвленных магнитных цепей

Определение МДС по заданному магнитному потоку (прямая задача). Исходные данные: геометрические раз­меры цепи, кривая намагничивания, магнитный поток.

Порядок расчета:

1. Выделить в магнитной цепи однородные участки с площадями сечений , ; и средними длинами .

2. По заданному магнитному потоку и сечениям участков опредлить маг­нитные индукции

3. По кривой намагничивания определить напряженности ,

Для воздушного (неферромагнитного) участка напряженность поля

.4. По второму закону Кирхгофа сумму падений магнитных на­пряжений на участках контура

требуемая МДС катушки

.

25. Расчет неразветвленных магнитных цепей. Определение магнитного потока по заданной МДС (обратная задача). Исходные данные: геометрические размеры цепи, кривая намагничивания, МДС.

Порядок расчета:

1. Магнитную цепь представить совокупностью однородных участков с площадями поперечных сечений и длинами

2. Произвольно выбрав магнитную индукцию для одного из участков (в пределах кривой намагничивания), определить магнитную индукцию на других участках. Для этого используют зависимость