электротехника. Магнитное поле и его параметры. Магнитное поле и его параметры, магнитные цепи
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
Правила взаимодействия магнитных полей Магнитные поля от разных источников складываются друг с другом, образуя результирующее поле.  При этом магниты с разноименными полюсами (N - S) притягиваются друг к другу, а с одноименными (N – N, S - S) — отталкиваются. Силы взаимодействия между полюсами зависят от расстояния между ними. Чем ближе сдвинуты полюса, тем большее усилие возникает. Основные характеристики магнитного поля К ним относят: вектор магнитной индукции (В); магнитный поток (Ф); потокосцепление (Ψ). Интенсивность или силу воздействия поля оценивают величиной вектора магнитной индукции. Она определяется значением силы «F», создаваемой проходящим током «I» по проводнику длиной «l». В=F/(I∙l) Единица измерения магнитной индукции в системе СИ — Тесла (в знак памяти об ученом физике, который исследовал эти явления и описал их математическими методами). В русской технической литературе она обозначается «Тл», а в международной документации принят символ «Т». 1 Тл — это индукция такого однородного магнитного потока, который воздействует с силой в 1 ньютон на каждый метр длины прямолинейного проводника, перпендикулярно расположенного направлению поля, когда по этому проводнику проходит ток 1 ампер. 1Тл=1∙Н/(А∙м) Направление вектора В определяется по правилу левой руки.  Если расположить ладонь левой руки в магнитном поле так, чтобы силовые линии из северного полюса входили в ладонь под прямым углом, а четыре пальца расположить по направлению тока в проводнике, то оттопыренный большой палец укажет направление действия силы на этот проводник. В случае, когда проводник с электрическим током расположен не под прямым углом к магнитным силовым линиям, то сила, воздействующая на него, будет пропорциональна величине протекающего тока и составляющей части проекции длины проводника с током на плоскость, расположенную в перпендикулярном направлении. Сила, воздействующая на электрический ток, не зависит от материалов, из которых создан проводник и площади его сечения. Даже если этого проводника вообще не будет, а движущиеся заряды станут перемещаться в другой среде между магнитными полюсами, то эта сила никак не изменится. Если внутри магнитного поля во всех точках вектор В имеет одинаковое направление и величину, то такое поле считают равномерным. Любая среда, обладающая магнитными свойствами, оказывает влияние на значение вектора индукции В. Магнитный поток (Ф) Если рассматривать прохождение магнитной индукции через определенную площадь S, то ограниченная ее пределами индукция будет называться магнитным потоком.  Когда площадь наклонена под каким-то углом α к направлению магнитной индукции, то магнитный поток уменьшается на величину косинуса угла наклона площади. Максимальное же его значение создается при перпендикулярном расположении площади к ее пронизывающей индукции. Ф=В·S Единицей измерения магнитного потока является 1 вебер, определяемый прохождением индукции в 1 теслу через площадь в 1 метр квадратный. Потокосцепление Этот термин используется для получения суммарной величины магнитного потока, создаваемого от определенного количества проводников с током, расположенных между полюсами магнита. Для случая, когда один и тот же ток I проходит по обмотке катушки с числом витков n, то полный (сцепленный) магнитный поток от всех витков называют потокосцеплением Ψ.  Ψ=n·Ф. Единицей измерения потокосцепления является 1 вебер. Как образуется магнитное поле от переменного электрического Электромагнитное поле, взаимодействующее с электрическими зарядами и телами, обладающими магнитными моментами, представляет собой совокупность двух полей: электрического; магнитного. Они взаимосвязаны, представляют собой совокупность друг друга и при изменении в течение времени одного происходят определенные отклонения в другом. К примеру, при создании переменного синусоидального электрического поля в трехфазном генераторе одновременно образуется такое же магнитное поле с характеристиками аналогичных чередующихся гармоник. Магнитные свойства веществ По отношению к взаимодействию с внешним магнитным полем вещества подразделяют на: антиферромагнетики с уравновешенными магнитными моментами, благодаря чему создается очень малая степень намагниченности тела; диамагнетики со свойством намагничивания внутреннего поля против действия внешнего. Когда же внешнее поле отсутствует, то у них магнитные свойства не проявляются; парамагнетики со свойствами намагничивания внутреннего поля по направлению действия внешнего, которые обладают малой степенью магнетизма; ферромагнетики, обладающие магнитными свойствами без приложенного внешнего поля при температурах, меньших значения точки Кюри; ферримагнетики с неуравновешенными по величине и направлению магнитными моментами. Все эти свойства веществ нашли разнообразное применение в современной технике. Магнитные цепи Этим термином называют совокупность различных магнитных материалов, по которым пропускают магнитный поток. Они являются аналогом электрических цепей и описываются соответствующими математическими законами (полного тока, Ома, Кирхгофа и др). Смотрите - Основные законы электротехники. На основе расчетов магнитных цепей работают все трансформаторы, индуктивности, электрические машины и многие другие устройства. Например, у работающего электромагнита магнитный поток проходит по магнитопроводу из ферромагнитных сталей и воздуху с выраженными не ферромагнитными свойствами. Совокупность этих элементов и составляет магнитную цепь. Большинство электрических аппаратов в своей конструкции имеют магнитные цепи. Подробнее про это читайте в этой статье - Магнитные цепи электрических аппаратов |