Магнитная цепь – это совокупность устройств, содержащих ферримагнитные тела и образующих замкнутую систему, в которой существует магнитный поток, и вдоль которой замыкаются линии магнитной индукции.

Магнитное поле характеризуется 3 векторами:

1) В (индукции) –характеризует силовое действие магнитного поля на ток по закону Ампера.

2) М – (намагниченность) – равен магнитному моменту еденицы объема вещества.

3) Н (напряженность) – (В/ Основные параметры магнитных цепей) – М

Основные параметры магнитных цепей= 4 Основные параметры магнитных цепей10 -7 Гн/м

Основные параметры магнитных цепей= Основные параметры магнитных цепейН

Основные параметры магнитных цепей

При расчете магнитной цепи основными величинами характеризующими магнитные цепи являются

Ф = Основные параметры магнитных цепей

F = iw; w – количество витков

В основе расчета магнитных цепей лежит:

1) Закон непрерывности линии магнитной индукции

Основные параметры магнитных цепей= 0

Или при охвате поверхности нескольких сечений магнитопровода

Основные параметры магнитных цепей=0 можно записать Основные параметры магнитных цепей= 0

Сумма магнитных потоков сходящихся в узле равна нулю.

2) Закон полного тока

3) Основные параметры магнитных цепей= Основные параметры магнитных цепей= Основные параметры магнитных цепей

Этот закон аналогичен 2 закону кирхгофа для электрических цепей

Um = Основные параметры магнитных цепей= Основные параметры магнитных цепей= Основные параметры магнитных цепей

Rm = Основные параметры магнитных цепей= Основные параметры магнитных цепей= Основные параметры магнитных цепей= Основные параметры магнитных цепей– магнитное сопротивление

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Да какие ж вы математики, если запаролиться нормально не можете. 8459 – Основные параметры магнитных цепей | 7349 – Основные параметры магнитных цепей или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Из курса физики известно, что любой проводник с током наводит вокруг себя магнитное поле. Таким образом, в пространстве, окружающем движущиеся электрические заряды и постоянные магниты, возникает магнитное поле.

В веществе магнитное поле возбуждается не только электрическими токами, текущими по проводам, но и движением заряженных частиц внутри самих атомов и молекул.

Атомы вещества, совершая беспорядочное тепловое движение, в отсутствие внешнего магнитного поля обычно ориентированы хаотически. В результате возбуждаемые ими магнитные поля компенсируют друг друга. При наложении внешнего магнитного поля атомы полностью или частично ориентируются в направлении этого поля, и тогда компенсация нарушается. В таких случаях говорят, что тело намагничено. Способность вещества намагничиваться характеризуется относительной магнитной проницаемостью μ. Вещества, у которых μ немного меньше единицы, называют диамагнетиками, у которых μ больше единицы – парамагнетиками. Наибольший практический интерес, с точки зрения магнитных свойств, представляют ферромагнетики, магнитная проницаемость которых во много раз больше единицы и достигает до 10 5 .

Магнитное поле в веществе может быть микроскопическим и макроскопическим. Микроскопическое поле – это истинное поле, возбуждаемое движущимися элементарными зарядами вещества. Оно резко меняется на расстоянии атомного масштаба. Макроскопическое поле получается из микроскопического путем сглаживания, то есть усреднения по физически бесконечно малым объемам пространства.

Магнитное поле наглядно изображается магнитными силовыми линиями, которые задают направление магнитного поля в пространстве. Эти линии не имеют ни начала, ни конца, то есть являются замкнутыми.

Читайте также:  Медвежонок умка своими руками

В пространстве, окружающем магнит за положительное направление силовых линий принято направление от северного полюса к южному. Чем сильнее магнитное поле, тем выше плотность силовых линий. Магнитное поле можно определить с помощью магнитной стрелки, которая в каждой точке поля устанавливается по касательной к силовой линии магнитного поля.

Силовые линии магнитного поля прямолинейного проводника с током имеют вид концентрических окружностей (рис. 16.1).

Основные параметры магнитных цепейНаправление магнитных силовых линий определяется правилом буравчика: если поступательное движение буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения его рукоятки совпадает с направлением магнитного поля.

Для получения более сильного магнитного поля применяют катушки, которые представляют собой проволоку, намотанную на каркас. В этом случае магнитные поля отдельных витков катушки складываются и их силовые линии сливаются в общий магнитный поток (рис. 16.2).

Основные параметры магнитных цепейПравило буравчика справедливо и для катушки, только в этом случае направление вращения рукоятки совпадает с направлением тока, а поступательное движение буравчика совпадает с направлением поля внутри катушки. Магнитные линии внутри катушки идут от южного полюса к северному, а вне ее от северного к южному.

Сила, с которой магнитное поле воздействует на тела, внесенные в него, называется намагничивающей или магнитодвижущей силой. Эта сила пропорциональна величине протекающего по проводнику тока. В катушке эта сила тем больше, чем больше число витков. Магнитодвижущая сила равна произведению силы тока на число витков ( Основные параметры магнитных цепей) и измеряется в ампер-витках.

Магнитодвижущая сила, приходящаяся на единицу длины магнитной силовой линии, называется напряженностью магнитного поля

Основные параметры магнитных цепей.

В катушке такая напряженность будет внутри катушки, а вне ее из-за рассеивания магнитного потока она будет в два раза меньше.

Если сердечник катушки замкнуть в качестве тороида (рис. 16.3), то магнитные силовые линии будут полностью замыкаться в сердечнике, рассеивания не будет и формула будет справедлива в любой точке поля.

Основные параметры магнитных цепейИнтенсивность магнитного поля характеризуется магнитной индукцией. Магнитная индукция – величина векторная и в каждой точке поля численно равна силе, действующей на единичный элемент тока, расположенный перпендикулярно магнитным силовым линиям:

Основные параметры магнитных цепей Основные параметры магнитных цепей.

Магнитная индукция измеряется в теслах: Тл = В∙с/м 2 .

Микроскопические свойства магнитных материалов определяются намагниченностью. Намагниченность J – это магнитный момент единицы объема вещества, измеряется в А/м.

Связь между тремя характеристиками магнитного поля определяется соотношением

Основные параметры магнитных цепей,

где μ = 4π·10 -7 Гн/м – магнитная постоянная вакуума.

Намагниченность Основные параметры магнитных цепейпредставляет собой вектор, направление которого в каждой точке поля совпадает с направлением вектора напряженности Основные параметры магнитных цепей:

Читайте также:  Термодатчик для котла отопления цена

Основные параметры магнитных цепей,

где к – магнитная восприимчивость.

С учетом этого можно записать

Основные параметры магнитных цепей.

Здесь Основные параметры магнитных цепей

Основные параметры магнитных цепей= μ μ – абсолютная магнитная проницаемость;

Основные параметры магнитных цепей– относительная магнитная проницаемость;

Для ферромагнитных материалов магнитная проницаемость зависит от напряженности поля Основные параметры магнитных цепей.

Магнитный поток – это величина, определяемая произведением магнитной индукции на площадь сечения, перпендикулярного вектору магнитной индукции:

Основные параметры магнитных цепей.

Магнитный поток измеряется в веберах [Вб].

Основные параметры магнитных цепей

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Основные параметры магнитных цепей

Основные параметры магнитных цепей

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ – конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Основные параметры магнитных цепей

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Страницы работы

Основные параметры магнитных цепей

Основные параметры магнитных цепей

Основные параметры магнитных цепей

Содержание работы

Законы и параметры магнитных цепей.

1. Основные понятия и законы магнитного поля

Индукция магнитного поля В. Рассмотрим область между полюсами постоянного магнита, в которой существует магнитное поле рис. 1а. Внесём в эту область проводник с током силой I. Эффективная длина проводника в магнитном поле – l. Поместим на поверхность проводника стрелку компаса, которая расположится вдоль силовой линии поля. Ось стрелки компаса образует с осью проводника угол α. Тогда экспериментально установлено, что на проводник будет действовать сила F:

F = I ∙ l ∙B ∙ sin α. (1)

Основные параметры магнитных цепей
Основные параметры магнитных цепей
Основные параметры магнитных цепей

В (1) коэффициент «B» называется индукцией, он является векторной величиной и силовой характеристикой магнитного поля. Индукцию можно определить как отношение максимальной силы Fmax действующую на проводник длиной l = 1 м, по которому протекает ток I = 1 A:

В = Основные параметры магнитных цепей(2)

Размерность индукции В ® [Тл] = Основные параметры магнитных цепей

Выражение (1) можно представить в векторной форме, как векторное произведение векторов (рис. 1б):

Основные параметры магнитных цепей= I [Основные параметры магнитных цепей´Основные параметры магнитных цепей]. (3)

Если определить вектора индукции в каждой точке пространства и построить кривую, на которой вектор индукции являться касательным к этой кривой, а его модуль будет одинаков, то такая кривая будет называться силовой линией. На рис. 1в изображено семейство силовых линий магнитного поля уединённого проводника с током, По картине силовых линий можно проводить расчёты различных параметров конкретных устройств (индуктивности, силового взаимодействия и др.)

Магнитный поток Ф. Рассмотрим пространство, в котором существует магнитное поле рис. 2а, выделим поверхность S и разобьём её на бесконечно малые участки dS, в которых можно считать индукцию Основные параметры магнитных цепейпостоянной.

Основные параметры магнитных цепей
Основные параметры магнитных цепей

Основные параметры магнитных цепей= единичный вектор, перпендикулярный поверхности в данной точке.

Определим элементарный магнитный поток через элементарную поверхность dS:

dФ = dS B cos β = Основные параметры магнитных цепей Основные параметры магнитных цепей– скалярное произведение векторов.

Полный магнитный поток через поверхность S, определим как потоком вектора индукции Основные параметры магнитных цепейчерез поверхность S:

Читайте также:  Полы кнауф на деревянные лаги

Ф = Основные параметры магнитных цепейdS cos β = Основные параметры магнитных цепей Основные параметры магнитных цепей(4)

Размерность магнитного потока Ф ® [Вебер] = [Вб] = [B c]

Рассмотрим пространство, в котором магнитный поток распределён равномерно с индукцией В рис. 2б. Поместим прямоугольную рамку с площадью S1 под углом β к магнитному потоку, т. е. вектору Основные параметры магнитных цепей. Определим магнитный поток, пронизывающий рамку:

Ф = Основные параметры магнитных цепей Основные параметры магнитных цепей= Основные параметры магнитных цепейdS cos β = B cos β Основные параметры магнитных цепей= B cos β S1. (5)

Если расположить рамку, с площадью S = S1 cos β, перпендикулярно магнитному потоку, как показано на рис. 2б, то магнитный поток через такую поверхность определится соотношением:

Принцип непрерывности магнитного потока. Экспериментально установлено, что полный магнитный поток через замкнутую поверхность S равен нулю т. е.:

Ф = Основные параметры магнитных цепей Основные параметры магнитных цепей= 0 (7)

Соотношение (5) представляет фундаментальный закон магнитостатики – принцип непрерывности магнитного потока.

Напряжённость магнитного поля H. Экспериментальным путём установлено, что в магнитном поле между током iи индукцией B существует простое соотношение:

Основные параметры магнитных цепей Основные параметры магнитных цепей= μa i, (8)

где Основные параметры магнитных цепей– элементарный вектор касательный к линии контура L.

В (8) контурный интеграл является циркуляцией вектора Основные параметры магнитных цепейвдоль замкнутого контура L, который пропорционален сумме токов i сцепленных с контуром L, охватывающим поверхность S (рис. 2а). μa – коэффициент пропорциональности называется абсолютной магнитной проницаемостью вещества и характеризует его физические свойства. Для однородной анизотропной среды выражение (8) можно преобразовать и получить одно из фундаментальных положений магнитостатики:

Закон полного тока: Основные параметры магнитных цепей Основные параметры магнитных цепей= Основные параметры магнитных цепей Основные параметры магнитных цепей= i, (9)

где Основные параметры магнитных цепей= Основные параметры магнитных цепей– напряженность магнитного поля, размерность H ® [A/м],

μa = μr μ – абсолютная магнитная проницаемость вещества,

μr – относительная магнитная проницаемость вещества,

μ – магнитная проницаемость воздуха μ = 4 π 10 -7 Гн/м.

Закон полного тока формулируется следующим образом: циркуляция вектора напряжённости Основные параметры магнитных цепейвдоль замкнутого контура L, охватывающего поверхность S, равна алгебраической сумме токов пронизывающих поверхность S(сцепленных с контуром L) (рис. 2а).

Соотношение между индукцией и напряжённостью магнитного поля можно представить в виде:

Основные параметры магнитных цепей= μr μ, Основные параметры магнитных цепей= μa Основные параметры магнитных цепей(10)

По магнитным свойствам все вещества подразделяются на четыре вида:

· μr = 1 – немагнитные вещества (вакуум)

· μr > 1 – парамагнитные вещества (платина μr = 1.0007)

· μr > 1 – ферромагнитные вещества (железо μr » 1000)

Относительная магнитная проницаемость вещества показывает во сколько раз индукция магнитного поля в веществе больше чем в вакууме.

Кривая намагничивания вещества.

Особый интерес в электротехнике представляет использование ферромагнитных веществ – электротехнических сталей, которые позволяют сконцентрировать основной магнитный поток внутри стальных участков устройства, так называемого магнитопровода.