Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

РОБОТА ПРИ ПЕРЕМІЩЕННІ ПРОВОДУ ІЗ|із| СТРУМОМ|током| У|проводу| МАГНІТНОМУ ПОЛІ. МАГНІТНИЙ ПОТІК І ПОТОКОЗЧЕПЛЕННЯ

З|із| формули (2.1) виходить

. (2.2)

Вектор розташований перпендикулярно до плоскості, в якій лежать елемент довжини і відрізок . Він направлений відповідно до правила буравчика.

Повне значення індукції магнітного поля в даній точці є векторною сумою елементарних векторів .

Формула (2.2), по якій визначається елементарна магнітна індукція, є|з'являється| математичним виразом|вираженням| закону Біо - Савара.

З|із| формули (2.2) виходить одиниця вимірювання|виміру| магнітної індукції:

У розрахунках застосовується дрібніша|мілка| одиниця магнітної індукції - гаус (Гс|)

Графічно магнітне поле можна зобразити за допомогою лінійної магнітної індукції.

Рис. 2.2 - Лінії магнітної індукції поля прямого струму|току|

Напрям магнітної індукції визначається за допомогою правила буравчика: якщо напрям поступальної ходи буравчика сумістити з напрямом струму в проводі, то обертання рукоятки покаже напрям ліній магнітної індукції.

Рис.2.3 - Магнітне поле струму|току| в циліндровій котушці|катушці|

Магнітне поле, що має в усіх точках однакову по величині і напряму магнітну індукцію, називається рівномірним.

За формою магнітного поля циліндрова котушка подібна до постійного магніта кругового перетину (рис.2.4).

Рис.2.4 - Магнітне поле прямого Рис. 2.5 - Кільцева котушка

постійного магніта |катушка|.

Нерівномірне магнітне поле зображатиметься|змальовуватиме| замкнутими лініями, проведеними з|із| однаковою щільністю в різних областях.

(2.3)

де – магнітна індукція, Тл;

– струм в проводі, А;

– довжина частини проводу, розташованої в магнітному полі, м;

- електромагнітна сила, Н.

. (2.4)

Найбільш зручний напрям електромагнітної сили визначати за правилом лівої руки: якщо розташувати ліву руку так. Щоб витягнуті чотири пальці (окрім великого) показали напрям струму в проводі, а лінії магнітної індукції «входили» в долоню, то великий палець, відігнутий перпендикулярно|перпендикуляр| до останніх чотирьом, покаже напрям|направлення| електромагнітної сили.

Розглянемо провідний контур прямокутної форми, одна сторона якого знаходиться в рівномірному магнітному полі. При струмі в контурі на провід в магнітному полі діє електромагнітна сила(рис.2 .7)

Рис. 2.7 - Замкнутий виток із|із| струмом|током| в магнітному полі

Незакріплений контур переміщається у напрямі дії сили, і при цьому на шляху здійснюється робота

(2.5)

В цьому випадку робота вважається за позитивну.

У формулі (рис.2.5) є площа поверхні, обкресленої проводом при русі його перпендикулярно до ліній магнітної індукції, а твір виражає потік вектора магнітної індукції, або магнітною потік , рівномірного поля через дану площу :

(2.6)

Поняття магнітного потоку аналогічного поняттю потоку вектора напруженості електричного поля.

Рис. 2.8 - До визначення магнітного потоку

Якщо поверхня, яку пронизують лінії магнітної індукції , розташовується під кутом до напряму цих ліній, рис.2.8, то магнітний струм визначається твором нормальної складової вектора магнітної індукції і площі цієї поверхні:

(2.7)

Нормальною складовою вектора магнітної індукціїназивається проекція вектора на напрям нормалі ( перпендикуляра) до даної поверхні:

Тоді

де - площа проекції поверхні на плоскість, перпендикулярну лініям магнітної індукції.

Отже, магнітний потік через поверхню можна визначати і так:

. (2.8)

Якщо магнітне поле нерівномірне, то всю поверхню, для якої визначається магнітний потік, потрібно розділити на дуже малі майданчики. В межах кожної такого майданчика поле можна вважати за рівномірне, і тоді елементарний потік

Повний потік крізь поверхню

. (2.9)

Згідно формулам (2.8) і (2.9), магнітна індукція В є щільністю магнітного потоку в даній точці поля.

Одиниця вимірювання|виміру| магнітного потоку – вебер:

Поняття про магнітний потік як характеристиці магнітного поля має в електротехніці велике значення. Його застосовують при розгляді принципів роботи і при розрахунках електромагнітних пристроїв|устроїв| (електричних машин, трансформаторів, електромагнітів різного призначення).

де

Робота, витрачена на переміщення контура

(2.10)

Розглянемо|розглядуватимемо| далі замкнутий контур у вигляді прямокутної рамки, розташованої|схильної| в магнітному полі, як показано на рис. 2.9.

Рис.2.9 - Прямокутна рамка із|із| струмом|током| в магнітному полі

На сторони аб і вг рамки діють сили і , на дві інші сторони сили не діють, оскільки струм в них направлений уздовж ліній магнітної індукції.

Момент, що в цьому випадку обертає, дорівнює нулю, оскільки сили і виявляються направленими протилежно по лінії, що проходить через вісь обертання рамки.

Визначимо роботу, здійснену при повороті рамки з|із| положення|становища| I в

положення|становище| II. Сторони рамки аб і вг перемістилися у напрямі дії сили на , де - ширина рамки

Робота по переміщенню кожної сторони рамки складає

а всієї рамки ,

де - площа рамки;

- найбільше значення магнітного потоку, пронизливого рамку. Значенння і в даному випадку визначає зміну потоку, зчепленого з рамкою при повороті її з положення в положення .

Зміна потоку залежно від кута|рогу| повороту рамки відбувається|походить| згідно із законом

Оскільки в будь-якому проміжному положенні проекція площі, обмеженою рамкою, на плоскість, перпендикулярну до напряму ліній магнітній індукції, рівна

Якщо припустити, що все витків зчеплені з одним і тим же потоком, то робота електромагнітних сил збільшується в раз:

. (2.12)

Отже, робота електромагнітних сил виражається твором струму у витках і приросту магнітного потокозчеплення:

(2.13)

У загальному|спільному| випадку витки котушки можуть бути зчеплені з різними потоками, тоді спільне потокозчеплення визначається алгеброічною сумою потоків, зчеплених з кожним витком:

При цьому мається на увазі, що потокозчеплення одного витка чисельно дорівнює потоку через поверхню, обмежену цим витком.

Рис.2.10 -Потокозчеплення циліндрової котушки|катушки|

Окремі потоки - , і так далі – можуть бути зчеплені з декількома витками (рис.2.10), тоді потокозчеплення буде виражене алгеброічною| сумою наступного|слідуючого|| вигляду|:

(2.14)

Якщо у відокремленому контурі будь-якої форми є струм, то магнітне поле цього струму зчеплене з самим контуром. Потокозчеплення такого контура називається власним. Власне потокозчеплення характеризує свяэь струму з власним магнітним полем.

Потокозчеплення має ту ж розмірність, що і магнітний потік.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Другий закон Кірхгофа	\|	ОБЧИСЛЕННЯ ІНДУКТИВНОСТІ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.014 сек.