Электромагнетизм и электромагнитная индукция

Прохождение электрического тока по проводнику или по катушке связано с возникновением магнитного поля. Если в этом поле находится ферромагнитный материал (железо, сталь), то он намагничивается.

Формулы для вычисления магнитных величин и единицы их измерения приведены в табл.6

При изменении магнитного потока вокруг катушки в ней возникает электродвижущая сила индукции.

Если нитки катушки пересекаются собственным магнитным, потоком, то в ней индуктируется электродвижущая сила самоиндукции. Электродвижущая сила взаимоиндукции возникает в одной электрической цепи при изменении силы тока в другой, индуктивно связанной с ней цепи (табл. 7).

 

Таблица 6

Магнитные величины

Наименование величины	Формула для вычисления	Единица измерения в системе СИ	Единица измерения в системе CGSM	Соотношение между единицами СИ и CGSM
Напряженность магнитного поля			эрстэд (э)	80а/м=1э
Магнитная индукция			гаусс (гс)	1 вб/м^2=10000гс
Магнитный поток		вебер (вб)	максвелл (мкс)	1вб=100000000мкс
Абсолютная магнитная проницаемость			–	–
Относительная магнитная проницаемость		–	число	–
Магнитная постоянная для воздуха и вакуума				–
Намагничивающая сила		ампервиток (а)	(ав)	–
Сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле		ньютон (н)	грамм (г)	1н ≈ 102г
Сила, действующая на один из параллельных проводников, по которым протекает ток		ньютон (н)	грамм (г)	1н ≈ 102г

 

Таблица 7

Основные формулы электромагнитной индукции

Наименование величины	Формула для вычисления
Э.д.с. индукции
Э.д.с. самоиндукции
Э.д.с. взаимоиндукции
Э.д.с. индукции в катушке
Взаимная индукция
Общая индуктивность, катушек, соединенных последовательно при наличии магнитной связи:
Включение согласованное
Включение несогласованное
Общая индуктивность катушек, соединенных параллельно
Общая индуктивность двух катушек, соединенных параллельно
Коэффициент связи
Добротность катушки индуктивности

 

ОДНОФАЗНЫЙ И ТРЕХФАЗНЫЙ ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК

Переменным электрическим током называется такой ток, кото­рый с течением времени периодически изменяется по величине и на­правлению.

Основными величинами, которыми характеризуется переменный ток, являются: период, частота, максимальное (амплитудное) значе­ние, действующее (эффективное) значение, мгновенное значение и угловая частота (табл.

Формулы для расчета цепей переменного тока приведены в табл. 9 и 10.

 

Таблица 8

Основные величины, характеризующие синусоидальный переменный ток

Параметр	Определение	Формула для вычисления
Период	Время, в течение которого переменный ток (или напряже­ние) совершает одно полное изменение по величине и на­правлению
Частота	Число полных изменений пе­ременного тока (или напряже­ния), совершаемых за одну се­кунду
Максимальное (амплитудное) значение	Наибольшая величина, кото­рую достигает переменный ток (или напряжение) за один пе­риод
Действующее (эффективное) значение	Значение силы переменного тока (или напряжения), кото­рый проходя через равное со­противление, что и постоянный ток, за одно и то же -время выделяет одинаковое количест­во тепла
Мгновенное значение	Величина переменного тока (или напряжения) в любой рассматриваемый момент вре­мени
Удельная частота	Величина, выраженная в , которая больше частоты, выраженной в гц, в 2πраз

 

Таблица 9

Основные формулы для расчета цепей переменного тока

Схема цепи	Сопротивление цепи	Напряжение в зажимах цепи	Закон Ома

 

 

Таблица 10

Формулы для расчета мощности однофазного переменного тока

Мощность	Формула	Единица измерения
Полная		в·а
Активная		вт
Реактивная		вар

 

Коэффициент мощности показывает, какая часть полной мощности генератора используется в виде активной мощности. Коэффициент мощности вычисляют по формулам:

Трехфазной системой переменного тока называется такая электрическая цепь, в которой действуют три электродвижущие силы одинаковой частоты и амплитуды, взаимно смещенные по фазе на 120^○((табл. 11).

Таблица 11