Магнитопроводы и их характеристики
Магнитопровод (сердечник) – это деталь электротехнического устройства, предназначенная для формирования магнитного потока, возбуждаемого токовыми обмотками этого устройства.
Изменяя конфигурацию магнитопровода можно получить магнитный поток любой формы. Так если проводник с током пропустить в центре стального кольца, то все линии магнитной индукции будут стремиться замыкаться в этом кольце, образуя магнитный поток (Рис. 2б).
Магнитопроводы изготавливаются из магнитомягких (с малыми значениями остаточной индукции и узкой петлей магнитного гистерезиса) ферромагнетиков и имеют различную форму, как правило замкнутую тороидальную, Ш – образную и др. В вихретоковых преобразователях сердечники служат для увеличения чувствительности преобразователя и увеличения локальности контроля.
Величина, характеризующая намагничивающее действие тока, протекающего в обмотке электротехнического устройства, называется магнитодвижущей силой (МДС). Для замкнутого магнитопровода МДС определяется как произведению тока, протекающего в обмотке, на число ее витков:
F = I · n.
Магнитное сопротивление среды характеризует способность вещества препятствовать распространению линий магнитной индукции – величина обратная магнитной проводимости. Магнитное сопротивление магнитопровода, кроме того, зависит от его геометрии – прямо пропорционально длине магнитопровода и обратно пропорционально площади его поперечного сечения и магнитной проницаемости материала магнитопровода.
|
|
|
Законы взаимодействия магнитного поля и электрического тока
Закон Био-Савара-Лапласса
Данный закон позволяет определить значение напряженности в конкретной точке магнитного поля, созданного током, протекающим в проводнике любой формы.
Для линейного проводника с током, когда силовые линии представляют собой окружности, напряженность магнитного поля на расстоянии R от проводника с протекающим в нем током I определяется:
.
Напряженность поля в центре единочного витка радиусом R с протекающим в нем током I:
.
В центре соленоида с геометрическими размерами l > 4 R >> d и протекающим в нем током I:
,
где l – длина соленоида, R – радиус соленоида, d – толщина слоев намотки, n – число витков.
а б в
Рисунок 2.3 – к определению напряженности магнитного поля, созданного линейным проводником с током (а), единичным витком с током (б), соленоидом (в)
Закон Ампера
На проводник с протекающим в нем током, помещенный в магнитное поле действует сила, стремящаяся вытолкнуть проводник из поля (сила Ампера). Это явление демонстрирует электромеханическое действие магнитного поля и объясняется силовым взаимодействием между магнитным полем создаваемым током, протекающим в проводнике, с одной стороны и магнитным полем в которое помещен проводник, с другой. Величина силы, действующей со стороны поля на проводник с током, определяется законом Ампера:
|
|
|
F = BIlsinα,
где В – магнитная индукция, I – сила тока в проводнике, l – длина проводника, α – угол между вектором магнитной индукции и направлением тока.
Направление действия силы Ампера определяется правилом левой руки.
Рисунок 2.4 – сила Ампера
Дата добавления: 2019-08-30; просмотров: 201; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!