Магнитная цепь и её конструктивная схема

По аналогии с электронной цепью под магнитной цепью понимается
совокупа устройств, обеспечивающих возможность сотворения магнитного потока. Магнитная цепь содержит магнитопровод (созданный для замыкания и усиления магнитного потока), также катушку, выполненную из проводника (созданную для протекания электронного тока и сотворения магнитного потока), которая питается от источника неизменного электронного тока. Магнитопроводы производятся из ферромагнитных материалов Магнитная цепь и её конструктивная схема и могут иметь разные длины и сечения, также воздушные промежутки. Ферромагнитные материалы – это железо, никель, кобальт, их сплавы.

Приведём пример конструктивной схемы неразветвлённой магнитной цепи (рис.5.3).

Магнитопровод содержит два участка:

1-й участок длиной l1, сечением S1;

2-й участок длиной l2, сечением S2.

Катушка содержит число витков w.
К Магнитная цепь и её конструктивная схема катушке подведено напряжение U, под действием которого протекает намагничивающий ток I. В итоге будет наблюдаться явление электромагнетизма: катушка с намагничивающим током I создаст магнитный поток Ф.

Вопросы для самоконтроля

1. Что понимается под магнитной цепью?

2. Назовите главные элементы магнитной цепи.

3. Укажите предназначение магнитопровода.

4. Из каких материалов делаются магнитопроводы?

5. Перечислите ферромагнитные материалы Магнитная цепь и её конструктивная схема.

6. Приведите пример конструктивной схемы простейшей магнитной цепи.

Кривая намагничивания

Для однородного магнитного поля известен закон полного тока:
намагничивающая сила (произведение числа витков катушки на силу тока) прямо пропорциональна произведению напряженности
магнитного поля на длину магнитопровода
:

F = wI = Hl , (5.6)

где F – намагничивающая сила катушки, А;

w – число витков катушки;

I – сила тока, протекающего Магнитная цепь и её конструктивная схема в катушке, А;

Н – напряженность магнитного поля, А/м;

l – длина магнитопровода катушки, м.

.

Из (5.6) можно отыскать зависимость напряжённости магнитного поля от
намагничивающего тока:

. (5.7)

Если по катушке пропускать электронный ток, изменяя силу электронного тока от нуля до определенного значения, то в согласовании с (5.4) будет изменяться и магнитная индукция по закону Магнитная цепь и её конструктивная схема:

В = mс Н . (5.8)

Магнитный поток будет изменяться по закону:

Ф = mс Н S . (5.9)

Из курса физики понятно, что с ростом магнитного потока в ферромагнетике его магнитная проницаемость будет уменьшаться. Потому зависимость Ф = f (Н) либо В = f (Н) будет нелинейной. Такая кривая именуется кривой намагничивания (рис.5.4), которая в первый раз Магнитная цепь и её конструктивная схема была экспериментально установлена для мягенького железа русским физиком Александром Григорьевичем Столетовым в 1871 году.

Как видно из кривой намагничивания на рис.5.4 с ростом напряжённости
равномерно наступает насыщение ферромагнитного материала и магнитная индукция дальше фактически не растет.

Вопросы для самоконтроля

1. Сформулируйте закон полного тока для однородного магнитного поля.

2. Запишите математически Магнитная цепь и её конструктивная схема и расшифруйте закон полного тока
для однородного магнитного поля.

3. Что понимается под намагничивающей силой?

4. Запишите определяющую формулу намагничивающей силы.

5. Получите единицу намагничивающей силы из определяющей формулы.

6. Получите напряжённость магнитного поля из закона полного тока.

7. Что представляет собой кривая намагничивания?

8. Изобразите графически кривую намагничивания и растолкуйте её.

Петля гистерезиса

Если Магнитная цепь и её конструктивная схема поначалу наращивать силу тока до режима насыщения (рис.5.5), а позже его уменьшать, то зависимость В = f (Н) уже проходит выше (отрезок 1). Для того, чтоб магнитная индукция уменьшилась до нуля, нужно ток пропускать
в оборотном направлении (отрезок 2). Если дальше в оборотном направлении
пропускать ток, то равномерно наступает насыщение (отрезок 3). Если Магнитная цепь и её конструктивная схема сейчас ток уменьшать до нуля, то зависимость В = f (Н) будет иметь вид отрезка 4. Изменяем направление тока и при определенном значении силы тока магнитная индукция
равна нулю (отрезок 5). Повышая силу тока дальше, равномерно наступает насыщение (отрезок 6). Таким макаром, мы получили зависимость В = f (Н) в виде так именуемой петли гистерезиса.

Из курса Магнитная цепь и её конструктивная схема физики
понятно, что площадь
петли гистерезиса прямо пропорциональна энергопотерям на перемагничивание магнитопровода.

Вопросы для самоконтроля

1. Изобразите графически петлю гистерезиса (перемагничивания) и растолкуйте её.

2. Каким явлением сопровождается перемагничивание магнитопровода?

3. От чего зависят энергопотери на перемагничивание.


main-cities-of-great-britain.html
mainstream-i-prochie-techeniya-ekonomicheskoj-teorii.html
maj-2017-god-povishenie-sudejskoj-kvalifikacii-uchastie-v-kraevom-seminare-sudej-turistskih-sorevnovanij-krasnoyarsk.html