Электротехника и электроника. Электромагнетизм

Содержание
Понятие о магнитном поле.
Электромагниты.
Закон полного тока.
Намагничивание ферромагнитных материалов.
Гистерезис.
Магнитные цепи и их расчёты.
6.1. Расчет магнитных цепей.
Проводник с током в магнитном поле.
Взаимодействие проводников с током.
Список используемой литературы.

1. Понятие о магнитном поле
Магнитное поле - это особый вид материи, невидимый и неосязаемый для человека,
существующий независимо от нашего сознания.
Еще в древности ученые-мыслители догадывались, что вокруг магнита что-то существует.

Магнитная стрелка – это устройство, необходимое при изучении магнитного действия электрического тока.
Это маленький магнит, установленный на острие иглы, имеет два полюса: северный и южный.
Магнитная стрелка может свободно вращаться на кончике иглы.
Аналогичная магнитная стрелка есть в любом компасе - приборе для ориентирования на местности.

2. Электромагниты
Электромагнит — устройство, создающее магнитное поле при прохождении электрического тока через него.
Обычно электромагнит состоит из обмотки и ферромагнитного сердечника, который приобретает свойства магнита при прохождении по обмотке электрического тока. В электромагнитах, предназначенных, прежде всего, для создания механического усилия также присутствует якорь (подвижная часть магнитопровода), передающий усилие.

3. Закон полного тока.
Закон полного тока это закон, связывающий циркуляцию вектора напряженности магнитного поля и ток.
Циркуляция вектора напряженности магнитного поля по контуру равна алгебраической сумме токов, охватываемых этим контуром.

4. Намагничивание ферромагнитных материалов
У ферромагнетиков µ >>1. Они используются во всех электрических машинах. Если ввести ферромагнитный сердечник в катушку с током, то магнитное поле этой катушки увеличивается в сотки и в тысячи раз.

Процесс намагничивания ферромагнетика, помещенного в катушку с током, можно объяснить с помощью кривой намагничивания.

5. Гистерезис.
Гистерезис - свойство систем, мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.
Для гистерезиса характерно явление «насыщения», а также неодинаковость траекторий между крайними состояниями

6. Магнитные цепи и их расчет.
Магнитная цель — это устройство из ферромагнитных сердечников, в которых замыкается магнитный поток.
Применение ферромагнетиков имеет целью получение наименьшего магнитного сопротивления, при котором требуется наименьшая м. д. с. для получения нужного магнитного потока.

6.1. Расчет магнитных цепей.
Расчет магнитной цепи производят в следующем порядке. Задаются необходимой величиной магнитного потока. Разбивают магнитную цепь на участки, имеющие одинаковые поперечные сечения и однородный материал, и для каждого участка определяют величину магнитной индукции по формуле:
Затем по кривым намагничивания для данного материала находят для каждого значения магнитной индукции величину напряженности H. Если в магнитной цепи встречаются воздушные зазоры, то зависимость B0 и H0 определяется по формуле:
Здесь B0 выражено в Вб/м², µ0 – в Гн/м, H0 – в А/см .
Если индукция выражена в гауссах, а напряженность в А/см, то зависимость между B0 и H0 будет:
H0 = 0,8 × B0 .
Определив величину H для каждого участка, находим по закону полного тока величину намагничивающей силы по формуле:

7. Проводник с током в магнитном поле.
Проводник с током в магнитном поле Если в поле
поместить проводник с током, который создает свое собственное магнитное поле, то оба магнитных поля, взаимодействуя между собой, создадут силу, которая стремиться вытолкнуть проводник из поля.

8. Взаимодействие проводников с током
Если близко один к другому расположены проводники с токами одного направления, то магнитные линии этих проводников, охватывающие оба проводника, обладая свойством продольного натяжения и стремясь сократиться, будут заставлять проводники притягиваться.