ться непридатною.
Вона залишиться застосовної:
а) якщо, незважаючи на введення заліза, внутрішній опір дуже велике (соленоїд дуже довгий і тонкий)
б) якщо соленоїд представляє суцільну замкнуту кільцеву обмотку.
Останній випадок практично найбільш важливий, і ми надалі тільки його й будемо розглядати. Досвід показує, що формула (2.9) з достатньою для практики точністю застосовна і тоді, коли суцільний замкнутий залізний сердечник не по всій довжині обмотаний дротом у відповідності з малюнком 2.6; в цьому випадку не все лінії сил потоку проходять через залізо, а частина замикається і через повітря, але, зважаючи на величезну порівняно з повітрям проникності заліза, цей витік магнітних лінії сил настільки незначна, що в практичних розрахунках нею часто можна знехтувати.
В
Малюнок 2.6 - Силові лінії суцільного замкнутого залізного осердя, не по всій довжині обмотаного дротом
Застосовуючи до даного випадку формулу (2.9), ми переконуємося, аналогічно вищевикладеному, що необхідне число ампер-оборотів для того, щоб змусити пройти індукцію В через 1 см шляху з проникністю Ој:
(2.11)
Так, наприклад, якби ми бажали досягти індукцію В = 12000 в електромагніті відповідно до малюнком 2.7 із залізним шляхом в 30 см, і нам відомо було б, що при даної індукції проникність заліза Ој = 900, то, згідно (2.11), нам потрібно було б для цього 0,8 (12 000/900) 30 = 320 ампер-оборотів, тобто обмотку в 320 оборотів, до якої проходив би струм в 1 ампер, або обмотку в 160 оборотів і струм в 2 ампера і т.д.
Занадто мале число обертів не можна взяти, так як в цьому випадку обмотка займатиме занадто малу частину сердечника, і витік буде занадто велика.
В
Малюнок 2.7 - Разомкнутая магнітна ланцюг
З теорії магнітного поля, даної Максвеллом, випливає, що дві дотичні площини, крізь які проходить індукція B, притягують один одного з силою в
(2.12)
де S - число квадратних сантиметрів у площині зіткнення.
Якщо в згаданому вище електромагніті відповідно з малюнком 2.7 повна площину дотику якоря з полюсними поверхнями електромагніта дорівнює 20 кв. см, то потрібно було б вжити силу в 12000 2 х 20/8ПЂ 981000 = близько 120 кГ, щоб відірвати якір від електромагніта.
підніміть якір над полюсними поверхнями електромагніта відповідно з малюнком 2.8.
В
Малюнок 2.8 - Якір, піднятий над полюсними поверхнями електромагніта
Внаслідок цього:
а) збільшиться магнітне опір ланцюга, так як до первісного опору додасться ще опір двох повітряних шарів ab;
б) зменшиться відповідно збільшенню опору потік
(2.13)
де 2 l - Подвоєна висота повітряного шару;
в) збільшиться витік ліній сил.
Якщо l дуже невелика, то ми можемо припустити, що ширина колії, займаного потоком в повітряних шарах, дорівнює товщині заліза електромагніту, і що витік настільки незначна, що нею ще можна знехтувати на практиці, і на цих підставах користуватися формулою (2.13). Вона дає
NJ = (ФL/SОј + 2 Фl/S) 0,8 = 0,8 В (L/Ој + 2l),
тобто для досягнення того ж В ми до вище отриманого числа ампер-оборотів повинні додати ще число ампер-оборотів, необхідне для того, щоб змусити пройти індукцію В через шар повітря 2l.
Якщо ми знову побажали б отримати В = 12000, а l було б рівним тільки 1 мм, то нам було б потрібно, завдяки величезному опору, введеному двома тонкими повітряними шарами, вже не 360, а 2280 ампер-оборотів!
Якби ми видалили якір на значну відстань у відповідності з малюнком 2.9, то витік дуже сильно зросла б, потік сильно ослаб б і, внаслідок невизначеності величини витоку і опору повітряних частин шляху ліній сил, всякий розрахунок зробився б неможливим.
Звідси видно, що розрахунок електромагніту на підставі принципу магнітного ланцюга можливий лише тоді, коли електромагніт з його якорем представляє майже замкнуту магнітну ланцюг, і результат застосування правила магнітного ланцюга стає тим більш сумнівним, чим більше опір повітряних шарів порівняно з опором залізного шляху.
В
Малюнок 2.9 - Відведення якоря на значну відстань
У найбільш важливих на практиці випадках (електромагніти у динамо-машин і двигунів, електромагніти в телеграфних приладах, годинах і т.д.) ми маємо справу з майже замкнутими магнітними ланцюгами, і застосуванням правила магнітного ланцюга можливо. Але і в цих випадках, якщо ми бажаємо досягти деякої точності розрахунку, доводиться на підставі дослідів або обчислень приблизно визначати, який відсоток виникають у соленоїді ліній сил витікає, і приймати ці дані в міркування при розрахунку. Лише у разі електромагніту, який тримає прикладений до нього якір у Згідно з малюнком 2.7, розрахунок за наведеним вище зразком дає достатню для технічних цілей точність....
