|
|
Проявления магнитного поляВ ХIX в. рядом учёных установлена теснейшая связь между магнитными и электрическими явлениями, открыты индукционное и электродинамическое воздействия магнитного поля, лежащие в основе функционирования большинства современных электротехнических устройств. В частности, в 1820 г. Ампер произвёл опыты, в которых обнаружил механическое воздействие (электродинамическое действие) магнитного поля на проводник с током и между проводниками с токами. В магнитном поле всегда запасена энергия, Она соответствует работе, затраченной на создание поля, и преобразуется в другие виды энергии, когда поле исчезает. Величину механической силы определяют, приравнивая механическую работу перемещения проводника изменению магнитной энергии поля. В 1831 г. Фарадей сообщил об открытии явления электромагнитной индукции. Он обнаружил индукционное действие магнитного поля - возникновение электрического тока в контуре, движущемся относительно магнита или относительно другого контура с током. В 1833 г. Ленц установил правило определения индуктированного тока, выражающее фундаментальный принцип электродинамики - принцип электромагнитной инерции, а в 1873 г. Максвелл изложил в математической форме и расширил основные физические идеи Ампера, Фарадея и Ленца.
Закон Ампера Закон Ампера устанавливает связь между механической силой, магнитной индукцией, током и длиной проводника: сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, равна произведению магнитной индукции, тока и длины отрезка проводника, перпендикулярного магнитной индукции, т. е.
где Fс - механическая сила, Н (ньютон)
Закон электромагнитной индукции (Фарадея) Закон электромагнитной индукции гласит, что при изменении магнитного поля, связанного с витками катушки, в последней наводится электродвижущая сила (ЭДС) индукции
где Y = Li - потокосцепление индуктивной катушки, Вб; w - число её витков; L = Y / i - индуктивность катушки, Гн, которая может быть приближенно определена через геометрические размеры катушки: L » m0mw2SM / lM , где lM - средняя длина м. с. л., м; SM - среднее сечение витков катушки, м2.
Напряжение на зажимах идеальной индуктивной катушки (в которой активным сопротивлением проводов пренебрегают, т. е. R = 0) uL » - eL = wdФ / dt = LdiL / dt уравновешивает ЭДС самоиндукции eL. Закон электромагнитной индукции лежит в основе функционирования трансформаторов, генераторов электрического тока и других электромагнитных устройств. Закон полного тока Закон полного тока устанавливает связь между магнитодвижущей силой обмоток контура и напряженностью магнитного поля вдоль этого контура: линейный интеграл вектора напряжённости магнитного поля вдоль замкнутого контура равен полному току, заключенному в этом контуре:
где Запишем закон полного тока для контура длиной lM и отрезка a-b контура (рис. 6.11):
где UМ(аb) - магнитное напряжение между точками а и b в амперах (А). Для линейного участка a-b в равномерном магнитном поле (H = const) магнитное напряжение UМ(аb) = Hlаb. 
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
- перпендикулярная проводнику (и току) составляющая магнитной индукции, Тл; l - длина проводника, м; I - ток, А.
Направление механической силы определяют по известному правилу левой руки (рис. 6.9): если расположить левую руку так, чтобы м. с. л. входили в ладонь, а выпрямленные четыре пальца совпадали с направлением тока, то отогнутый большой палец укажет направление действия силы. Закон Ампера лежит в основе функционирования электрических двигателей, реле и других электромагнитных устройств.
,
Другими словами, если перемещать проводник в магнитном поле (то же, что если проводник неподвижен, а магнитный потокФизменяется во времени), в нем наводится ЭДС, равная произведению перпендикулярной к проводнику составляющей магнитной индукции 
,
- магнитодвижущая сила (МДС) в амперах [А]; 
- полный ток (алгебраическая сумма токов) в контуре (ток Ik берут со знаком "плюс", если его направление и направление обхода контура при интегрировании связаны правилом правоходового винта, и наоборот); w - число токов, пересекающих контур.