ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Магнитная цепь и её расчет Вещества, обладающие большой магнитной проницаемостью называются ферромагнетиками (сталь, железо, никель, кобальт и их сплавы). О. Магнитная цепь – это устройство из ферромагнитных сердечников с воздушными зазорами или без них, по которым замыкается магнитный поток. Использование ферромагнетиков позволяет получить наименьшее магнитное Сопротивление при котором требуется наименьшая м. д. с. для получения нужной магнитной индукции или магнитного потока. На практике используются разветвленные и неразветвленные магнитные цепи, отдельные участки которых могут быть выполнены из различных материалов. При выполнении расчетов выделяются участки с однородными параметрами магнитной среды Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Электромагнит Расположенный вблизи катушки с током стальной сердечник намагничивается и под действием электромагнитной силы втягивается в катушку, стремясь занять положение при котором магнитное поле будет максимальным. О. Электромагнитом называется устройство состоящее из намагничивающей катушки и магнитопровода. Подвижная часть магнитопровода притягивается к основной с силой F=4*105* B 2*S, где F – сила; B – магнитная индукция; S – площадь сечения полюсов магнита. Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Э. д. с. Наведенная в проводе При движении проводника со скоростью v с той же скоростью перемещаются свободные электроны и положительно заряженные ионы. Если провод перемещается в магнитном поле, то на каждую заряженную частицу со стороны магнитного поля действует электромагнитная сила. Под действием этих сил свободные электроны приходят в движение – перемещаясь на один конец провода, на другом образуется избыточный положительный заряд. v B Разделение зарядов прекратится, если электромагнитные силы уравновесятся электрическими силами притяжения. Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Э. д. с. Наведенная в проводе Под действием электромагнитных сил в проводнике возникает э. д. с. электромагнитной индукции. E = L, Т. к. - напряженность электрического поля, L – длина проводника = F /L, м сила действующая на электрон F = Bv. L → E = BLv О. Э. д. с. электромагнитной индукции пропорциональна магнитной индукции поля, в котором движется проводник, длине проводника и скорости его движения в направлении, перпендикулярном магнитным линиям. Если проводник движется под некоторым углом α к вектору магнитной индукции: E = BLv Sin α Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Э. д. с. Наведенная в проводе При перемещении проводника со скорость v = Δb/Δt : E = BLv = BL (Δb/Δt), учитывая, что L Δb = ΔS, B ΔS = Ф – магнитный поток, пересеченный за время Δt E = BL (Δb/Δt) = ΔФ/Δt О. Наведенная в проводнике э. д. с. электромагнитной индукции равна скорости пересечения проводником магнитного потока. Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Э. д. с. Наведенная в контуре 3 e 1 1 V e 1 = ΔФ 1/Δt; 2 4 e 2 При движении контура в однородном магнитном поле перпендикулярно к линиям магнитного поля в сторонах 1 и 2 наводятся э. д. с. e 1 и e 2. в сторонах 3 и 4 э. д. с. не наводится, т. к. они не пересекают магнитных линий (магнитного потока). e 2 = ΔФ 2/Δt За время Δt поток ΔФ 1 окажется внутри контура, а поток ΔФ 2 за пределами контура. Направление e 2 – положительное, а e 1 – отрицательное e= e 2 – e 1 = (ΔФ 2 -ΔФ 1)/t = - (ΔФ 1 -ΔФ 2)/t = - ΔФ/t, или e = - d. Ф/dt О. э. д. с. электромагнитной индукции, наведенная в контуре, равна скорости уменьшения магнитного потока, пронизывающего контур. Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Принцип работы электрического генератора При движении провода в магнитном поле перпендикулярно магнитным линиям в нем наводится э. д. с. Под её действием в замкнутой цепи с сопротивление R проходит ток I. На провод с током действует электромагнитная сила F=BLI направление которой противоположно направлению движения провода, следовательно является тормозящей. Для движения провода необходима внешняя сила, равная по величине и противоположная по направлению тормозящей. Т. е. необходим первичный двигатель развивающий мощность Pм=Fv. Pм = Fv = BILv = EI =P Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Принцип работы электродвигателя Если в проводе расположенном в магнитном поле протекает электрический ток I от источника с напряжением U, то на него действует электромагнитная сила F=BIL. Под действием этой силы провод приходит в движение с некоторой скоростью v, совершая механическую работу, и в нем будет индуцироваться э. д. с. , направление которой противоположно току ( т. е. встречная). E=BLv Если провод обладает сопротивление R 0, то по второму закону Кирхгофа U - E = IR 0 U = E + IR 0 Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Принцип работы электродвигателя Умножим обе части на I UI = EI + I 2 R 0 = BLv. I + I 2 R 0 =Fv + I 2 R 0, где Fv – механическая мощность, I 2 R 0 - мощность тепловых потерь. Полученная проводом электрическая энергия в магнитном поле превращается в механическую. Провод с током в магнитном поле можно рассматривать как простейший электродвигатель. Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Индуктивность. Э. д. с. самоиндукции. При прохождении тока по виткам катушки каждый контур пронизывается собственным магнитным потоком – потоком самоиндукции ФL. О. Сумма потоков самоиндукции всех витков контура или катушки называется потоком самоcцепления (потокосцеплением) L. О. Отношение потокосцепления самоиндукции к току контура или катушка называется индуктивностью. Единица измерения – Генри. L = L/I Потокосцепление кольцевой катушки: L = ωФ = μа(Iω2/e)S L = μа(ω2/e)S Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Индуктивность. Э. д. с. самоиндукции. Любое изменение тока в цепи контура (катушки) сопровождается изменением магнитного потока и потокосцепления самоиндукции, и возникновением э. д. с. самоиндукции: e. L = -d L/dt, т. к. L = LI e. L= -d. LI/dt = - Ld. I/dt О. Э. д. с. самоиндукции пропорциональна индуктивности и скорости изменения тока в цепи. При увеличении тока в цепи (d. I/dt > 0) э. д. с. самоиндукции e. L < 0 направлена навстречу току (препятствует его увеличению). При уменьшении тока в цепи (d. I/dt < 0) э. д. с. самоиндукции e. L > 0 направлена одинаково с током (препятствует его уменьшению). Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Взаимная индуктивность О. Явление индуктирования э. д. с. в одно катушке при изменении тока в другой называется взаимной индукцией. Ток I 1 первой катушки вызывает магнитный поток, часть которого пронизывает витки второй катушки, образуя потокосцепление взаимной индукции 12=ω2 Ф 12 Магнитный поток и потокосцепление пропорциональны току I 1 12= м 12 I 1, где м 12 взаимная индуктивность двух катушек. Ток I 2 второй катушки вызывает магнитный поток Ф 21 пронизывающий витки первой катушки образуя потокосцепление 21=ω1 Ф 21 Геолого-географический факультет. Кафедра минералогии и петрографии. Левченко С. В.
Скачать презентацию ЭЛЕКТРОТЕХНИКА Магнитная цепь и её расчет Вещества обладающие
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА-5.pptx