В. А. Тюков электромеханические системы утверждено Редакционно

• Название: В. А. Тюков электромеханические системы утверждено Редакционно
• Дата: 01.02.2020
• Размер: 5.98 Mb.
• Имя файла: tyukov-va-elektromehanicheskie-sistemy_aa8d4e36202.doc
• Тип: Учебное пособие; #106696
• страница: 26 из 81

При расположении элемента в замкнутой электрической цепи (кон-туре) работа по перемещению зарядов может быть представлена элек-тродвижущей силой ЭДС. Количественно ЭДС определяется как сила на единичный заряд, проинтегрированная по длине элемента.

Полная работа в единичном объеме по перемещению зарядов в единицу времени, т.е. быстрота изменения работы, или мощность, оп-ределяется скалярным произведением векторов электрического поля:
напряженности E и плотности тока δ = qu₂ = q ^dz , A_E = δE . Энергия dt

AE= δE частично рассеивается(превращается в теплоту)в самом эле-менте, обладающем конечной удельной электропроводностью γ, и вы-деляется во внешней (рабочей) части электрической цепи (к онтуре). Плотность тепловой мощности определяется соотношением δЕ .
Равномерное движение возникает при равенстве механической си-
лы Fмех электромагнитной силе ( Fмех =Fэм ), возникающей при взаимо-действии движущихся зарядов с магнитным полем, определяемой как векторное произведение плотности тока δ и индукции В . Сила на

единичный объем Fэм

. Тогда Fмехv = δ × B ⋅ v и Эмех= Ээм = АЕ.

=

δ

×

В

В динамических режимах уравнение движения

мех =d

dt ,здесь

F

p

– импульс механической силы,

. Так как плотность тока

p

p

мех = mv

δ

равна произведению плотности зарядов ρq на скорость их переме-

щения (дрейфа) u в элементе, т.е. δ = ρu , то между скоростью движе-ния элемента v и скоростью дрейфа зарядов u существует связь.
Отсюда следует, что скорость выделения электрической энергии в элементе пропорциональна скорости движения элемента. Полная вы-деленная электрическая энергия, естественно, пропорциональна вре-мени, в течение которого проявлялась эта скорость, или пропорцио-нальна произведению скорости на время, т.е. пройденному расстоянию и, следовательно, каждому пройденному в поле расстоянию отвечает заданное количество электрической работы.


90

5.3. Движение элемента

под действием электромагнитной силы

Активный проводник в магнитном поле подключается к источнику

электрической энергии и тогда в единичном объеме

V возникает дви-

жение

зарядов

qi

со

скоростью

в направлении z. Так как

ui

δ

=

1

∑ qi ui

и

то в магнитном поле, направленном по у,

= γδ

,

E

V i ΔV

Fэм =

δ ×

, направленная по х,

и соответственно

возникает сила

В