![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Магнитный поток энергия электрический релеСтр 1 из 9Следующая ⇒
Магнитные цепи Магнитные потоки широко используются в современной электротехнике. Действие электромагнитов, мощных генераторов электрического тока, электродвигателей, трансформаторов и многих измерительных приборов основано на существовании в них магнитного потока. Для усиления магнитного потока почти всегда применяют ферромагнитные материалы. Изготовляя из этих материалов тела различной формы и размеров, оказывается возможным создавать магнитные потоки нужной величины и направлять их в желаемом направлении. Совокупность тел, внутри которых проходят замкнутые линии магнитной индукции, называют магнитной цепью. Рассмотрим сначала простую, или неразветвленную магнитную цепь (рис.1). Будем считать, что она составлена из двух частей: ярма с сечением S из материала с магнитной проницаемостью m 1. Выделим далее среднюю линию индукции и применим к ней теорему о магнитном напряжении: Hl + H1 l1 = Ni,
где H – напряженность поля внутри ярма, H 1- напряженность поля внутри зазора, l – длина ярма, измеренная вдоль средней линии индукции, l1 – длина зазора, N- число витков обмотки, а i - сила тока в ней.
Рис 1.
Так как линии индукции непрерывны, то значение магнитного потока Ф внутри ярма и внутри зазора одинаковы. Далее, пользуясь соотношениями F = B S, B = m m 0 H,
напряженность поля можно выразить через поток: H = F /m m 0 S, H1 = F / m 1 m 0 S.
Подставляя эти выражения в первую формулу находим из нее поток Ф: ___________ Ni __________. F = l / m m 0 S + l1 / m 1 m 0 S
Полученная формула подобна закону Ома для замкнутой электрической цепи, изображенной на рис.1. При этом величина играет роль электродвижущей силы, и поэтому по аналогии она получила название магнитодвижущей силы. e m = Ni (1.1) Единица магнитодвижущей силы в системе СИ есть ампер. Сумма R m = l / m m 0 S + l 1 / m 1 m 0 S (1.2)
входит в формулу так же, как и полное сопротивление электрической цепи в закон Ома, и поэтому ее называют полным магнитным сопротивлением цепи. Величины rm = l / m m 0 S, rm = l 1 / m 1 m 0 S (1.3)
дают магнитные сопротивления участков цепи. Магнитное сопротивление зависит от длины магнитопровода l и его сечения S, так же как и электрическое сопротивление, но роль удельной электропроводности l играет магнитная проницаемость m m0. Пользуясь этими понятиями, мы можем представить полученные результаты следующим образом: F = em / Rm. (1.4)
Иными словами, в неразветвленной магнитной цепи магнитный поток равен частному от деления магнитодвижущей силы на полное магнитное сопротивление. Из формулы (1.4) видно, что магнитное сопротивление в системе СИ измеряется в амперах на вебер (А/Вб). Сравнивая (1.2) и (1.3), мы так же видим, что полное сопротивление нашей цепи равно сумме сопротивлений ее частей: R m = r m + r m 1. Этот результат, очевидно, справедлив и в том случае, если цепь составлена из какого угодно числа частей, если только магнитный поток проходит целиком последовательно через эти части: при последовательном соединении магнитопроводов их магнитные сопротивления складываются. На рис 2. изображен опыт, показывающий влияние магнитного сопротивления. П-образный железный сердечник намагничивается обмоткой 1, включенной последовательно с амперметром А и реостатом в цепь переменного тока. В обмотке 2 наводится э.д.с. индукции, и показания вольтметра V пропорциональны величине магнитного потока в сердечнике. Если, сохраняя неизменной силу тока в обмотке 1, замкнуть сердечник железной пластиной, то магнитное сопротивление цепи уменьшается и показание вольтметра увеличивается.
Рис 2
|