 |
Использование магнетиков в пожарных извещателях.
|
|
|
|
Исторически сложилось так, что во всем мире самыми массовыми извещателями в системах пожарной сигнализации бы ли тепловые извещатели. Это было обусловлено их простотой конструкции, неприхотливостью в обслуживании, а главное дешевизной. В таких из вещателях использовались тепловые сенсоры, построенные на широко известных физических законах и закономерностях, таких как изменение линейных размеров от температуры, закон Кюри для ферромагнетиков. (см. ферромагнетизм).
33. Токи при размыкании и замыкании цепи
При всяком изменении силы тока в проводящем контуре возникает э. д. с. самоиндукции, в результате чего в контуре появляются дополнительные токи, называемые экстратоками самоиндукции. Экстратоки самоиндукции, согласно правилу Ленца, все гда направлены так, чтобы препятствовать изменениям тока в цепи, т. е. направлены противоположно току, создаваемому источником. При выключении источника тока экстратоки имеют такое же направление, что и ослабевающий ток. Следовательно, наличие индуктивности в цепи приводит к замедлению исчезновения или установления тока в цепи.
Рассмотрим процесс выключения тока в цепи, содержащей источник тока с э.д.с. x, резистор сопротивлением Rи катушку индуктивностью L. Под действием внешней э. д. с. в цепи течет постоянный ток
(внутренним сопротивлением источника тока пренебрегаем).
В момент времени t = 0 отключим источник тока. Ток в катушке индуктивностью L начнет уменьшаться, что приведет к возникновению э.д.с. самоиндукции 
препятствующей, согласно правилу Ленца, уменьшению тока. В каждый момент времени ток в цепи определяется законом Ома I = xS/R, или
(127.1)
Разделив в выражении (127.1) переменные, получим 
. Интегрируя это уравнение по I (от I0 до I ) и t(от 0 до f), находим In (I/I0) = —Rt/L, или
|
|
|
(127.2)
где t = L/R— постоянная, называемая временем релаксации. Из (127.2) следует, что т есть время, в течение которого сила тока уменьшается в е раз.
Таким образом, в процессе отключения источника тока сила тока убывает по экспоненциальному закону (127.2) и определяется кривой 1на рис. 183. Чем больше индуктивность цепи и меньше ее сопротивление, тем больше t и, следовательно, тем медленнее уменьшается ток в цепи при ее размыкании.
Рис. 183
При замыкании цепи помимо внешней э. д. с. x возникает э. д. с. самоиндукции 
препятствующая, согласно правилу Ленца, возрастанию тока. По закону Ома, IR = x + xS или
Введя новую переменную u = IR - x, преобразуем это уравнение к виду
где t — время релаксации.
В момент замыкания (t = 0)сила тока I = 0 и u = -ℰ. Следовательно, интегрируя по u(от - ℰ до IR - ℰ) и t(от 0 до t), находим In [(IR - ℰ)]/ -ℰ = -t/t, или
(127.3)
где I0 = ℰ/R — установившийся ток (при t ®¥).
Таким образом, в процессе включения источника тока нарастание силы тока в цепи задается функцией (127.3) и определяется кривой 2 на рис. 183. Сила тока возрастает от начального значения I = 0 и асимптотически стремится к установившемуся значению I0 = ℰ / R. Скорость нарастания тока определяется тем же временем релаксации t = L/R, что и убывание тока. Установление тока происходит тем быстрее, чем меньше индуктивность цепи и больше ее сопротивление.
Оценим значение э.д.с. самоиндукции ℰS, возникающей при мгновенном увеличении сопротивления цепи постоянного тока от R0 до R. Предположим, что мы размыкаем контур, когда в нем течет установившийся ток I0 = ℰ/R0. При размыкании цепи ток изменяется по формуле (1272). Подставив в нее выражение для I0 и т, получим
Э.д.с. самоиндукции
т. е. при значительном увеличении сопротивления цепи (R/R0 ≫ 1), обладающей большой индуктивностью, э.д.с. самоиндукции может во много раз превышать э.д.с. источника тока, включенного в цепь. Таким образом, необходимо учитывать, что контур, содержащий индуктивность, нельзя резко размыкать, так как это (возникновение значительных э.д.с. самоиндукции) может привести к пробою изоляции и выводу из строя измерительных приборов. Если в контур сопротивление вводить постепенно, то э.д.с. самоиндукции не достигнет больших значений.
|
|
|
|
|
|
