 |
Ток, создаваемый в замкнутом контуре индуцированной ЭДС, всегда имеет такое направление, что магнитный поток тока противодействует изменению магнитного потока внешнего поля, его вызвавшего.
|
|
|
|
Поскольку
, то 
ЭДС, которая индуцируется в обмотке, равна сумме ЭДС каждого витка:
,
где w – число витков в обмотке.
,
где F1, F2, …, Fw – потоки, которые охватывают, соответственно, первый, второй и w витки обмотки.
- полный магнитный поток – потокосцепление обмотки.
Тогда для обмотки:
.
Если каждый виток обмотки охвачен одним и тем же потоком, тогда:
и 
.
Если магнитное поле создается током этой же обмотки, то такая индуцированная ЭДС называется ЭДС самоиндукции.
Если магнитное поле создано током других контуров, то такая ЭДС называется ЭДС взаимоиндукции.
; 
.
Если проводник перемещается в постоянном магнитном поле, то индуцированная ЭДС равна:
,
где l – активная длина проводника;
V – скорость перемещения проводника;
B – индукция магнитного поля;
a - угол между направлением силовых линий и направлением перемещения проводника.
По правилу правой руки (большой палец – направление перемещения).
Если проводник с током I находится в магнитном поле с индукцией B, то на проводник действует сила:
- закон Ампера,
где a - угол между направлением силовых линий и направлением проводника.
По правилу левой руки (большой палец - сила):
В электротехнике все материалы делятся на немагнитные и магнитные. У немагнитных материалов (пара- и диамагнетики) относительная магнитная проницаемость mr»1: медь, алюминий, изоляторы, воздух, вода и др.
Магнитные материалы (ферромагнетики) имеют mr>>1: железо, никель, кобальт, сплавы – сталь, чугун и др.
Особенностью ферромагнитных материалов является то, что относительная магнитная проницаемость mr ¹ Const, а зависит от интенсивности магнитного поля.
|
|
|
Для ферромагнетиков зависимости B(H), m(H) нелинейны.
B(H) - кривая намагничивания.
B0=m0H.
При циклическом перемагничивании образуется петля гистерезиса:
Br – остаточная магнитная индукция;
Hc – коэрцитивная сила.
Ферромагнетики делятся на магнитомягкие (Hc< 4 кА/м) и магнитотвердые. У магнитомягких материалов петля гистерезиса узкая (используются для сердечников электротехнического оборудования). Площадь петли гистерезиса характеризует потери на гистерезис.
Магнитотвердые материалы имеют широкую петлю гистерезиса (используются для постоянных магнитов, систем носителей информации – компьютерные диски).
Закон полного тока устанавливает связь между напряженностью магнитного поля и током, которым это поле создано.
«Линейный интеграл от вектора напряженности магнитного поля вдоль любого замкнутого контура равен полному току, охватывающему данный контур».
.
Полный ток – это алгебраическая сумма токов.
В пространстве вокруг этих проводников с током образуется магнитное поле. В соответствии с законом полного тока:
.
Токи, которые при выбранном направлении обхода совпадают с направлением правоходового винта, считаются положительными.
Для многовитковой обмотки:
Контур интегрирования охвачен током w раз:
Величина 
- называется намагничивающей или магнитодвижущей силой.
При практических расчетах контур интегрирования можно разбить на ряд участков с таким расчетом, чтобы напряженность магнитного поля на протяжении участка оставалась неизменной и ее направление совпадало с направлением dl. В этом случае интеграл меняется на сумму:
и
.
Магнитная цепь – это совокупность намагничивающих сил, ферромагнитных участков и других сред, по которым замыкается магнитный поток.
|
|
|
Магнитные цепи могут быть: простыми и сложными (один или несколько МДС); однородными и неоднородными (напряженность магнитного поля постоянна или непостоянна); разветвленными и неразветвленными (поток разветвляется или нет) и др.
Рассмотрим простую неразветвленную магнитную цепь с постоянной МДС.
lст – длина силовой линии на протяжении всего участка в стали;
l0 – длина воздушного зазора.
Для данной магнитной цепи запишем:
.
Но 
поэтому 
. Отсюда 
Тогда запишем:
и
- закон Ома для магнитной цепи.
- магнитное сопротивление стального участка (сравнить с 
);
- магнитное сопротивление воздушного зазора.
Так как mст >> m0, то 
<< 
.
Поэтому в магнитную цепь вводят ферромагнитный материал (сердечник с малым магнитным сопротивление), что позволяет при одной и той же намагничивающей силе получать большой магнитный поток.
|
|
|
