ЛЕКЦІЯ 5

РОЗДІЛ 3. МАГНІТНІ КОЛА.

Тема 7. Магнітне поле і магнітні кола.

7.1. Основні фізичні величини магнітного кола.

7.2. Закони магнітних кіл.

7.3. Розрахунок нерозгалужених магнітних кіл.

7.3.1. Пряма задача.

7.3.2. Обернена задача.

Лекція 5 розділ 3. Магнітні кола

Тема12. Магнітне поле і магнітні кола

Магнітне поле виникає не тільки навколо провідника зі струмом, а й усередині цього провідника і при переміщенні будь-яких електрично заряджених частинок і тіл, а також при зміні електричного поля. Магнітне поле виявляється завдяки його силовій дії на рухомі заряджені частинки і, зокрема, на електричний струм у проводі.

Електричний струм у проводі та його магнітне поле – невід’ємні сторони єдиного електромагнітного процесу. Але вважають, що електричний струм має властивість збуджувати магнітне поле .

Магнітне поле характеризується дією на рухому електрично заряджену частинку із силою, пропорційною заряду частинки та швидкості її руху.

12.1. Основні фізичні величини, що характеризують магнітне поле

12.1.1.Намагнічуюча сила

Властивість струму збуджувати магнітне поле називають намагнічуючою силою (НС), або магніторушійною силою (МРС) і позначають буквою .

Формально НС спричинює (або збуджує) магнітне поле (магнітний потік) подібно до того, як ЕРС зумовлює електричний струм в електричному колі. У системі СІ намагнічуючу силу беруть такою, що чисельно дорівнює силі струму, який створює це магнітне поле, тобто .

Якщо струм проходить по контуру або в котушці з числом витків , то НС дорівнює добутку струму на число витків котушки, тобто

(12.1)

Вимірюється НС в амперах .

Рис.12.1

Для визначення напряму НС (МРС) витка або котушки зі струмом часто користуються правилом правої руки: уявно накладають праву руку на виток (котушку) так, щоб чотири пальці були спрямовані за напрямом у бік струму у витках котушки, при цьому відігнутий під кутом 90⁰ великий палець покаже напрям НС (рис.12.1).

2. Магнітна проникність

Порівнюючи магнітне поле струму в провіднику, розміщеному в даному середовищі і вакуумі, встановили, що залежно від властивості середовища магнітне поле, збуджене одним і тим самим струмом, може бути інтенсивнішим, ніж у вакуумі (парамагнітні матеріали), або менш інтенсивним, ніж у вакуумі (діамагнітні матеріали). Отже, інтенсивність магнітного поля залежить від властивостей середовища в якому воно існує.

У математичних співвідношеннях (формулах), які описують магнітні явища, ця властивість середовища враховується за допомогою фізичної величини, яка називається магнітною проникністю.

Абсолютна магнітна проникність середовища характеризує магнітні властивості даного середовища і позначається (або ).

Абсолютна магнітна проникність вакууму називається магнітною сталою і позначається . У СІ . Генрі є одиницею вимірювання індуктивності: [Гн] =[Омс] .

Відношення абсолютної магнітної проникності якої-небудь речовини (середовища) до магнітної сталої називається магнітною проникністю даного середовища, або відносною магнітною проникністю і позначається буквою

(12.2)

Магнітна проникність – безрозмірна величина .

Для діамагнітних матеріалів і середовищ <1, наприклад, для міді . Для парамагнітних матеріалів >1, наприклад, для повітря . Для феромагнітних матеріалів (залізо, нікель, кобальт, ферити) магнітна проникність може сягати тисяч і навіть десятків тисяч. Вона залежить від магнітних властивостей матеріалу, його температури, а також від інтенсивності магнітного поля ( тобто від величини магнітної індукції та напруженості магнітного поля).

Для розв’язування більшості електротехнічних задач достатньо всі речови-ни поділити на феромагнітні та неферомагнітні. У феромагнітних речовин у багато разів більша від одиниці, а у всіх неферомагнітних речовин беруть такою, що дорівнює одиниці.