![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Краткое теоретическое введение. 1. Магнитосвязанные соленоиды
1. Магнитосвязанные соленоиды
Рассмотрим два соленоида с индуктивностями Индуктивность системы определяется потокосцеплением, т. е. общим потоком через все витки,
где I – сила тока в соленоидах. Суммарный магнитный поток равен алгебраической сумме потоков, пронизывающих все витки соленоида. Все витки первого соленоида пронизываются собственным потоком
Собственные потоки всегда положительны
«Чужие» потоки могут быть как положительными, так и отрицательными в зависимости от направления вектора магнитной индукции поля, созданного одним соленоидом в витках другого. При этом знаки магнитных потоков
где коэффициент пропорциональности L 21 называется взаимной индуктивностью второго и первого контуров. Смысл знаков определяется характером соединения и расположения соленоидов. Если магнитные поля соленоидов сонаправлены, то «чужие» потоки положительны:
Учитывая сказанное, для индуктивности системы двух соленоидов получаем
где знак «плюс» соответствует случаю сонаправленных полей, а «минус» – полям, направленным навстречу друг другу.
2. Взаимная индукция. Трансформатор
Явление взаимной индукции заключается в наведении ЭДС индукции в проводнике, находящемся вблизи цепи переменного тока. Из закона электромагнитной индукции Фарадея следует, что ЭДС взаимной индукции равна
где Рис. 16.1
Чем больше сила тока
где, как говорилось выше, коэффициент пропорциональности Если источник тока отключить от первого контура и подключить ко второму, создав ток
Пусть контуры находятся в неферромагнитной среде, тогда, как можно показать, для них выполняется так называемая теорема взаимности, согласно которой коэффициенты взаимной индуктивности равны друг другу численно и имеют одинаковые знаки
Если же среда ферромагнитная, причем режим перемагничивания среды выходит за пределы обратимого процесса, то Заменив в законе Фарадея (16.1) магнитный поток его выражением (16.2) и полагая
Если первый и второй контуры находятся в ферромагнитной среде, то можно пользоваться формулой, по виду аналогичной формуле (16.3):
где На явлении взаимной индукции основано действие трансформаторов, которые применяются для повышения или понижения напряжения переменного электрического тока. Трансформатор (рис. 16.2) состоит из двух или нескольких соленоидальных обмоток, расположенных близко друг от друга и чаще всего закрепленных на общем ферромагнитном сердечнике. Концы пер-вичной обмотки присоединены к источнику переменного тока, а кон- Переменное магнитное поле тока Определим статическую и динамическую взаимные индуктивности обмоток трансформатора.
![]() Рис. 16.2 Пусть Ф – магнитный поток в сердечнике. Тогда магнитный поток через
Следовательно, из формул (16.2) и (16.4) получим
Статическая и динамическая индуктивности первичной обмотки трансформатора в режиме холостого хода, соответствующего разомкнутому состоянию вторичной цепи
ЭДС самоиндукции в первичной обмотке можно выразить формулой
Найдем отношение абсолютных значений напряжений При разомкнутой вторичной обмотке (холостой ход)
На концах первичной обмотки напряжение
где Сила тока в первичной обмотке согласно закону Ома для замкнутой цепи определяется формулой
где Выражая
Как правило, для трансформаторов первый член в правой части пренебрежимо мал по сравнению со вторым. Поэтому приближенно можно считать, что
Зная
|