Теоретические сведения. При подготовке к работе повторить материал учебника «Теоретические основы

При подготовке к работе повторить материал учебника «Теоретические основы электротехники», автор Лоторейчук Е.А., глава 9 «Электромагнитная индукция».

Электромагнитная индукция – это явление наведения ЭДС в проводнике, пересекающем магнитное поле.

Электродвижущая сила (ЭДС), В

где:

- магнитная индукция, Тл;

- скорость движения проводника, м/с;

- длина проводника, м;

- угол между направлением движения проводника и вектором магнитной индукции.

Правило Ленца: индуктированный ток всегда противодействует причине, вызвавшей его.

ЭДС электромагнитной индукции в проводнике равна скорости изменения магнитного потока в этом проводнике, В:

Т.е. возможна только при переменном магнитном потоке.

ЭДС электромагнитной индукции в контуре равна скорости изменения магнитного потока в этом контуре, взятой с обратным знаком, В:

ЭДС электромагнитной индукции в катушке равна скорости изменения потокосцепления в ней, взятой с обратным знаком, В:

где:

- потокосцепление, Вб;

W – число витков в катушке.

Индуктивность катушки пропорциональна квадрату числа витков и зависит от габаритов и материала магнитопровода этой катушки, Гн:

Гн/м

Если по катушке пропустить переменный ток I, то он создает в катушке переменный магнитный поток, который индуктирует в витках катушки ЭДС самоиндукции е_L, В:

При этом в магнитном поле катушки накапливается энергия:

Взаимная индуктивность двух магнитосвязанных катушек пропорциональна произведению числа витков этих катушек и зависит от габаритов и материала магнитопровода, на котором расположены эти катушки, Гн:

Коэффициент связи двух магнитосвязанных катушек показывает, какая часть созданного катушками магнитного потока пронизывает одновременно обе магнитные катушки:

Если по одной катушке пропустить переменный ток i, то он создает в катушке переменный магнитный поток, часть которого пронизывает витки второй катушки и индуктирует в них ЭДС взаимоиндукции е_M2, В:

При этом в магнитном поле двух катушек накапливается энергия, Дж:

Знак + ставится, если токи в катушках направлены одинаково.

Пример

На стальное кольцо с магнитной проницаемостью μ_r = 4000 намотаны равномерно две катушки: W₁ = 800 и W₂ = 300 витков. Сечение кольца круглое, площадью S = 0,8 см², его наружный диаметр D = 50 мм.

Определить:

Энергию магнитного поля внутри кольца, если токи I₁ = 2 А и I₂=4.5 А проходят в одном направлении; в противоположном.

Дата добавления: 2015-08-10