Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Проводник с током в магнитном поле
Энергия, заключенная в магнитном поле, может проявлять себя в виде электромагнитных сил, которые возникают при взаимодействии магнитного поля с движущимися электрическими зарядами. Если поместить в магнитное поле проводник с током I, то между электронами, проходящими по проводнику, и магнитным полем возникнут электромагнитные силы, которые, складываясь, образую т результирующую силу F, стремящуюся вытолкнуть проводник из магнитного поля. Электромагнитная сила F, действующая на проводник с током, находящийся в магнитном поле и расположенный перпендикулярно направлению поля, равна произведению силы тока I, индукции магнитного поля В и длины проводника.
Если проводник расположен под углом к силовым магнитным, то сила, Н,
Направление действия силы F обычно определяют по правилу левой руки (см. рис..3). В результате воздействия таких механических сил при одинаковом направлении тока лежащие рядом проводники будут притягиваться друг к другу (рис. 6, а), при разном направлении тока — отталкиваться (рис. 6, б). На явлении взаимодействия магнитного поля и проводника с током основано устройство различных электрических машин и при боров, например измерительных приборов магнитоэлектрической системы. Особенно большие силы между проводниками возникают в электрических цепях при коротких замыканиях.
Рис.6. Взаимодействие двух проводников с током:при одинаковом направлении тока; б — при разном направлении тока
Пример.3. Определить, с какой силой магнитное поле, созданное током, действует на проводник, если магнитная индукция поля В = 1,5 Тл, рабочая длина проводника = 0,5 м и по нему протекает ток I = 0,4 А. Решение Сила, действующая на проводник:
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Каково правило определения направления силы, действующей на про водник с током, помещенный в магнитное поле? 2. От каких параметров зависит сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле? 3. Будет ли действовать сила на проводник, помещенный в магнитное поле параллельно силовым магнитным линиям?
РАСЧЕТ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ Магнитной цепью называется совокупность источника МДС(электромагнита или постоянного),а также ряда тел и средств (магнитопровода), по которым замыкается основная часть магнитных линий созданного поля.
Магнитная цепь электромагнитного реле (рис. 7) состоит из трех участков: сердечника 2, якоря 4 и воздушного зазора 6. По замкнутому контуру, образованному этими участками, проходит магнитный поток 3, создаваемый током индуктивной катушки 1. При переходе через воздушные зазоры, разделяющие сердечник и якорь, часть магнитного потока замыкается по воздуху, т. е. не проходит через якорь, — возникает поток рассеяния 5.При расчете магнитной цепи могут быть поставлены две задачи:
1) прямая, когда известны геометрические размеры и магнитные свойства материала магнитопровода, а также значение магнитного потока Ф — определяются магнитодвижущая сила и ток I витках обмотки; 2) обратная, когда задается МДС, геометрические размеры и материалы магнитопровода — определяется магнитный поток Ф.
Расчет магнитных цепей производится на основе закона полного тока с помощью уравнений магнитного состояния. Как и в электрических цепях, здесь используют уравнения магнитного состояния. Узловое уравнение — алгебраическая сумма магнитных потоков, сходящихся в любом узле (поток через замкнтую поверхность), всегда равна нулю:
Рис. 7. Магнитная цепь электромагнитного реле: 1 — индуктивная катушка; 2 — сердечник; 3 — магнитный поток; 4 — якорь; 5 —поток рассеяния; В — воздушный зазор
Контурное уравнение — алгебраическая сумма падений магнитных напряжений в любом замкнутом контуре магнитной цепи равна алгебраической сумме МДС в контуре:
Падение магнитного напряжения на заданном участке магнитной цепи определяют как произведение напряженности магнитного поля на длину участка цепи (или магнитного сопротивления участка на магнитный поток) и выражают в амперах:
где — магнитное сопротивление участка . Например, для магнитной схемы, содержащей источник МДС и два участка с магнитными сопротивлениями (рис. 8), можно записать следующее уравнение магнитного состояния:
где — магнитное напряжение на участке ферромагнетика;
магнитное напряжение на участке воздушного зазора.
Рис.8.Эквивалентная схема магнитной цепи Аналогия электрических и магнитных цепей формальна. По своему внутреннему содержанию они существенно различаются: ЭДС источника существует и остается неизменной при любом режиме электрической цепи (при холостом ходе, номинальном режиме и коротком замыкании), МДС всегда связана с одновременным существованием магнитного потока. Тем не менее аналогия позволяет для каждой магнитной цепи составить эквивалентную схему замещения.
Области применения магнитных полей в технике разнообразны и все более расширяются. Магнитные поля используют в элетрических машинах и трансформаторах, электрических аппаратах, измерительных приборах и других электротехнических устройствах. Магниты необходимы в магнитофонах и проигрывателях, радиоприемниках и телевизорах, электробритвах и пылесосах. Мощные магнитные поля необходимы в современных энергетических и физических установках: например, для формирования потока заряженных частиц в ускорителях, удержания плазмы в камерах магнитных ловушек в физических установках. Сильное магнитное поле создают в магнитогидродинамических генераторах, с которыми связано прогрессивное направление в развитии электроэнергетики. Электромагниты являются элементами конструкций многих технологических установок и механизмов. Так, для подъема и транспортировки ферромагнитных материалов применяют подъемные электромагниты; для пуска, торможения и переключения скоростей в кинематических цепях станков широкое распространение получили электромагнитные муфты; для удержания деталей на плоскошлифовальных станках — электромагнитные плиты; для извлечения стальных и чугунных тел из массы сыпучего обрабатываемого материала — магнитные сепараторы; для управления потоками газов и жидкостей — электромагнитные краны и клапаны. Электромагнитное поле используют и непосредственно в технологических процессах.
Запомните ■ Расчет магнитных цепей с ферромагнитными материалами аналогичен расчету электрических цепей постоянного тока. ■ При расчете магнитных цепей, как и электрических, используют узловые и контурные уравнения.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1, Что называют магнитной цепью? 2. В чем различие между уравнением участка электрической ветви и его аналогом для магнитной цепи? 3. Как определить магнитное сопротивление участка магнитной цепи?
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 1292; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.15.205 (0.013 с.) |