Тема 14. Магнитный поток и потокосцепление. Microsoft Office Wor. 1 магнитное поле

• Название: 1 магнитное поле
• Дата: 24.03.2022
• Размер: 180.59 Kb.
• Имя файла: Тема 14. Магнитный поток и потокосцепление. Microsoft Office Wor.docx
• Тип: Документы; #413424

1 МАГНИТНОЕ ПОЛЕ


Китайцы и индейцы применяли магнит для извлечения из ран железных наконечников стрел еще до новой эры.

Земля-магнит.

В начале XIX в. Эрстед открыл действие электрического поля на магнитную стрелку, а Ампер высказал мысль об электрическом происхождении магнитного поля.
1.1 Магнитная индукция

Магнитная индукция – это физическая величина, характеризующая магнитное поле.
В = [Тесла-Тл]
Q – заряд, Кл;

V – скорость перемещения заряда, м/сек
Магнитное поле может быть однородным и неоднородным.

1.2 Магнитная проницаемость

а) абсолютная магнитная проницаемость - это способность вещества или вакуума накапливать магнитное поле с его энергией и массой в единице объема V [Гн/м]
=
б) магнитная постоянная:
= 12,5 10^-7 Гн/м
в) относительная магнитная проницаемость
=
Для воздуха =1 Гн/м, тогда = .
1.3 Магнитное поле
а) прямого провода с током:

Вокруг провода с током и внутри провода есть магнитное поле.

Графически это поле определяется магнитными линиями, положительное направление которых определяется по правилу буравчика:

если ввертывать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление линий магнитной индукции В будет совпадать с направлением вращения буравчика.













1.3 Магнитный поток

Из рисунка видно, магнитные линии всегда замкнуты, не имеют начал и концов.

В этом заключается принцип непрерывности магнитного потока Ф.

Из принципа непрерывности следует, что магнитный поток Ф, входящий в область, ограниченную замкнутой поверхностью, всегда равен потоку, выходящему из этой области, т. е. Магнитный поток сквозь замкнутую поверхность всегда равен нулю.

Ф = =0

Ф=B S [Вб]

Ф=B_n S=B S Cos
- I закон Кирхгофа для магнитной цепи
1.4 Закон Ампера

Если известно направление магнитной индукции В, то можно определить силу F, которая действует на проводник с током.

Н аправление силы F определяется по правилу левой руки. Если левую руку расположить так, чтобы магнитные линии перпендикулярно входили в ладонь, а направление тока совпадало с направлением вытянутых 4 пальцев, то отставленный большой палец покажет направление силы, действующей на провод с током.

Электромагнитная сила
F=B I Ɩ [H]
Ɩ – длина провода, м
Если  , то F=B I Ɩ Sin - закон Ампера
1.5 Магнитное напряжение и магнитодвижущая сила

U_м – магнитное напряжение, измеряется в Амперах
Uм=Н Ɩ, [А]
где Н – напряженность магнитного поля, А/м
Магнитное напряжение вдоль какого-либо замкнутого контура, называется МДС (магнитодвижущая сила).
F= [А]

- интегрирование по замкнутому контуру

МДС измеряется также в Амперах
1.6 Закон полного I

МДС вдоль всякого замкнутого контура равна полному току сквозь поверхность, ограниченную этим контуром.
F=

или

F=
=
Рассмотрим несколько примеров на закон полного тока.

а) закон полного тока прямолинейного провода с I в воздухе

Магнитная индукция В и напряженность магнитного поля Н определяются

Т.к. полный ток =I в проводнике, т.к. Н =I, а = , то

Н =I
Н= ; В= Н=
б) закон полного тока кольцевой катушки с I



F = =
- число витков кольцевой катушки
Т.к. = - длина окружности радиуса R
F = = Н = , то

Rср – магнитная линия поля

кольцевой катушки

Н


= ; В= Н =
- абсолютная магнитная проницаемость материала сердечника катушки (магнитопровода).