Основные законы магнитных цепей
В основе расчета магнитных цепей лежат два закона (см. табл. 4).
Таблица 4.. Основные законы магнитной цепи
Наименование закона | Аналитическое выражение закона | Формулировка закона |
Закон (принцип) непрерывности магнитного потока | Поток вектора магнитной индукции через замкнутую поверхность равен нулю | |
Закон полного тока | Циркуляция вектора напряженности вдоль произвольного контура равна алгебраической сумме токов, охватываемых этим контуром |
При анализе магнитных цепей и, в первую очередь, при их синтезе обычно используют следующие допущения:
- магнитная напряженность, соответственно магнитная индукция, во всех точках поперечного сечения магнитопровода одинакова
- потоки рассеяния отсутствуют (магнитный поток через любое сечение неразветвленной части магнитопровода одинаков);
- сечение воздушного зазора равно сечению прилегающих участков магнитопровода.
Это позволяет использовать при расчетах законы Кирхгофа и Ома для магнитных цепей (см. табл. 5), вытекающие из законов, сформулированных в табл. 4.
Таблица 5. Законы Кирхгофа и Ома для магнитных цепей
Наименование закона | Аналитическое выражение закона | Формулировка закона |
Первый закон Кирхгофа | Алгебраическая сумма магнитных потоков в узле магнитопровода равна нулю | |
Второй закон Кирхгофа | Алгебраическая сумма падений магнитного напряжения вдоль замкнутого контура равна алгебраической сумме МДС, действующих в контуре | |
Закон Ома | где | Падение магнитного напряжения на участке магнитопровода длиной равно произведению магнитного потока и магнитного сопротивления участка |
Сформулированные законы и понятия магнитных цепей позволяют провести формальную аналогию между основными величинами и законами, соответствующими электрическим и магнитным цепям, которую иллюстрирует табл. 6.
Таблица 6.Аналогия величин и законов для электрических и магнитных цепей
Электрическая цепь | Магнитная цепь |
Ток | Поток |
ЭДС | МДС (НС) |
Электрическое сопротивление | Магнитное сопротивление |
Электрическое напряжение | Магнитное напряжение |
Первый закон Кирхгофа: | Первый закон Кирхгофа: |
Второй закон Кирхгофа: | Второй закон Кирхгофа: |
Закон Ома: | Закон Ома: |
Литература
- Основытеории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.
- Бессонов Л.А.Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.
- Теоретическиеосновы электротехники. Учеб. для вузов. В трех т. Под общ. ред. К.М.Поливанова. Т.2. Жуховицкий Б.Я., Негневицкий И.Б. Линейные электрические цепи (продолжение). Нелинейные цепи. –М.:Энергия- 1972. –200с.
Контрольные вопросы и задачи
- Какие векторные величины характеризуют магнитное поле?
- Какие основные понятия связаны с петлей гистерезиса?
- Что характеризует площадь гистерезисной петли?
- Какие ферромагнитные материалы и почему используются для изготовления сердечников для машин переменного тока?
- Назовите основные законы магнитного поля?
- В чем заключаются основные допущения, принимаемые при расчете магнитных цепей?
- Проведите аналогию между электрическими и магнитными цепями?
- Магнитная индукция в сердечнике при напряженности Н=200 А/м составляет В=1,0 Тл. Определить относительную магнитную проницаемость.
Ответ: .
- Определить магнитное сопротивление участка цепи длиной и сечением , если .
Ответ: .
- В условиях предыдущей задачи определить падение магнитного напряжения на участке, если индукция В=0,8 Тл.
Ответ: .
Лекция N 33
Дата добавления: 2015-11-28; просмотров: 575;