Магнитные_цепи-13_12_2012. Магнитные цепи
 Скачать 13.08 Kb.
|
Магнитные цепиот sanok1 | skachatreferat.ruМинистерство образования и науки РФ Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева Кафедра «Общей Электротехники» Реферат на тему «Магнитные цепи» Выполнил: студент группы 1218 Тарасов Д.О. Проверила: Масаутова А.М. Казань 2011 Магнитное поле проявляет себя следующим образом: 1) В проводнике, который движется в постоянном магнитном поле, наводится ЭДС; 2) В неподвижном проводнике, который находится в переменном магнитном поле, наводится ЭДС; 3) На проводник, по которому течет ток и который находится в магнитном поле, действует механическая сила. Параметры, характеризующие магнитное поле: Магнитный поток - характеризуется числом силовых линий, пронизывающих поверхность площадью S. Магнитное поле принято изображать силовыми линиями, направленными от северного к южному полюсу магнита. [] = [ Вб] = [ Вс]. , где - угол между нормалью к площадке и направлением силовых линий. Индукция магнитного поля характеризует интенсивность магнитного поля в заданной точке пространства. Это векторная величина. Направление ее совпадает с касательной к силовой линии [B] =[Вб/м2] = [Тл]. Если магнитное поле равномерное, то . Поток вектора индукции магнитного поля через замкнутую поверхность равен нулю . Силовые линии всегда замкнуты. Это принцип непрерывности силовых линий. Напряженность магнитного поля - это векторная величина, которая совпадает с направлением индукции и характеризует интенсивность магнитного поля в вакууме (при отсутствии магнитных веществ). [] = [А/м]. ,где a – абсолютная магнитная проницаемость среды. r=a/0 – относительная магнитная проницаемость. 0=410-7 Гн/м – магнитная постоянная, равная абсолютной магнитной проницаемости в вакууме. В 1831 г. Фарадей открыл закон электромагнитной индукции: Электромагнитной индукцией называется явление возбуждения ЭДС в контуре при изменении магнитного потока, сцепленного с ним. Индуктированная ЭДС равна скорости изменения потока, сцепленного с контуром: . Знак «минус» выражает правило Ленца: 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 1, 2, …, w – 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; - 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 - 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 r1: медь, алюминий, изоляторы, воздух, вода и др. Магнитные материалы (ферромагнетики) имеют r>>1: железо, никель, кобальт, сплавы – сталь, чугун и др. Особенностью ферромагнитных материалов является то, что относительная магнитная проницаемость r Const, а зависит от интенсивности магнитного поля. Для ферромагнетиков зависимости B(H), (H) нелинейны. B(H) - кривая намагничивания. B0=0H. 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 любогозамкнутого 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 ст >> 0 , то |