МАГНІТНІ КОЛА. ВЕЛИЧИНИ І ЗАКОНИ,
ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ МАГНІТНІ ПОЛЯ В МАГНІТНИХ ЛАНЦЮГАХ
Магнітне полі проявляє себе таким чином:
1) У провіднику, який рухається в постійному магнітному полі, наводиться ЕРС;
2) У нерухомому провіднику, який знаходиться в змінному магнітному полі, наводиться ЕРС;
3) На провідник, по якому тече струм і який знаходиться в магнітному полі, діє механічна сила.
Параметри, характеризують магнітне поле:
В
Магнітний потік F - характеризується числом силових ліній, що пронизують поверхню площею S.
Магнітне поле прийнято зображати силовими лініями, спрямованими від північного до південного полюса магніту.
[F] = [Вб] = [В Г— с]. , br/>
де a - кут між нормаллю до майданчика і напрямком силових ліній.
Індукція магнітного поля характеризує інтенсивність магнітного поля в заданій точці простору. Це векторна величина. Напрям її збігається з дотичною до силової лінії
[B] = [Вб/м 2 ] = [Тл]. br/>
Якщо магнітне поле рівномірне, то.
Потік вектора індукції магнітного поля через замкнену поверхню дорівнює нулю
.
Силові лінії завжди замкнуті. Це принцип безперервності силових ліній. p> Напруженість магнітного поля - це векторна величина, яка збігається з напрямком індукції і характеризує інтенсивність магнітного поля у вакуумі (За відсутності магнітних речовин). [] = [А/м]. br/>
,
де m a - абсолютна магнітна проникність середовища.
m r = m a /m 0 - відносна магнітна проникність.
m 0 = 4p Г— 10 -7 Гн/м - магнітна постійна, рівна абсолютної магнітної проникності у вакуумі.
У 1831 р. Фарадей відкрив закон електромагнітної індукції:
Електромагнітною індукцією називається явище збудження ЕРС в контурі при зміні магнітного потоку, зчепленого з ним. Индуктированная ЕРС дорівнює швидкості зміни потоку, зчепленого з контуром:
.
Знак В«мінусВ» висловлює правило Ленца:
В В
Тік, створюваний в замкнутому контурі індукованої ЕРС, завжди має такий напрямок, що магнітний потік струму протидіє зміні магнітного потоку зовнішнього поля, його викликав.
Оскільки
, то
ЕРС, яка індукується в обмотці, дорівнює сумі ЕРС кожного витка:
,
де w - число витків в обмотці.
,
де F 1 , F 2 , ..., F w - потоки, які охоплюють, відповідно, перший, другий і w витки обмотки. br/>В
- повний магнітний потік - Потокозчеплення обмотки. p> Тоді для обмотки:
.
Якщо кожен виток обмотки охоплений одним і тим же потоком, тоді:
і . br/>
Якщо магнітне поле створюється струмом цієї ж обмотки, то така індукована ЕРС називається ЕРС самоіндукції.
В
Якщо магнітне поле створено струмом інших контурів, то така ЕРС називається ЕРС взаємоіндукції.
; . br/>
Якщо провідник переміщається в постійному магнітному полі, то індукована ЕРС дорівнює:
,
де l - активна довжина провідника;
V - швидкість переміщення провідника;
B - індукція магнітного поля;
a - кут між напрямком силових ліній і напрямком переміщення провідника.
В
За правилом правої руки (Великий палець - напрямок переміщення). br/>В
Якщо провідник із струмом I знаходиться в магнітному полі з індукцією B, то на провідник діє сила:
В
- закон Ампера,
де a - кут між напрямком силових ліній і напрямом провідника.
За правилом лівої руки (Великий палець - сила):
В електротехніці всі матеріали діляться на немагнітні та магнітні. У немагнітних матеріалів (пара-і Діамагнетик) відносна магнітна проникність m r В»1: мідь, алюміній, ізолятори, повітря, вода і ін
Магнітні матеріали (Феромагнетики) мають m r >> 1: залізо, нікель, кобальт, сплави - сталь, чавун та ін
Особливістю феромагнітних матеріалів є те, що відносна магнітна проникність m r В№ Const, а залежить від інтенсивності магнітного поля.
В
Для феромагнетиків Залежно B (H), m (H) нелінійні.
B (H) - крива намагнічування.
B 0 = m 0 H.
При циклічному перемагничивании утворюється петля гістерезису:
B r - залишкова магнітна індукція;
H c - коерцитивної сила.
В
Феромагнетики діляться на магнитомягкие (H c <4 кА/м) і магнітотверді. У магнитомягких матеріалів петля гістерезису вузька (Використовуються для сердечників електротехнічного обладнання). ...
