Книга: Магнітні кола при постійних намагнічуючих силах

Магнітні кола при постійних намагнічуючих силах

1. Явище і закон електромагнетизму

З курсу фізики відомо, що існує явище електромагнетизму: навколо провідника зі струмом утворюється магнітне поле . Магнітне поле розглядають як стан середовища, яке оточує провід з електричним струмом. Воно створюється завдяки руху заряджених часток: електронів або іонів. Напрям силових ліній магнітного поля визначається за правилом «буравчика» або «правового гвинта»: якщо угвинчувати буравчик (правий гвинт) за напрямом електричного струму, то напрям його обертання буде збігатися з напрямом силових ліній магнітного поля (рис.5.1).

Як силова характеристика магнітного поля прийнята фізична величина – магнітна індукція В. Вектор магнітної індукції в будь-якій точці магнітного поля є дотична силовій лінії магнітного поля. За модулем магнітна індукція дорівнює відношенню обертаючого моменту рамки зі струмом (поміщеної в дану точку поля) до добутку площі рамки на силу струму в ній:

, (5.1)

де В – магнітна індукція, Тл ;

М – обертаючий момент, Н ×м ;

I – сила струму, А ;

S – площа рамки, м ² .

.

Однорідне магнітне поле – це таке поле, у якого магнітна індукція в будь-якій точці поля однакова. Прикладом такого поля може служити магнітне поле між плоскими полюсами магнітів.

Для однорідного магнітного поля введене поняття магнітного потоку , під яким розуміється добуток магнітної індукції на площу, через яку проходить магнітне поле:

Ф = ВS , (5.2)

де Ф – магнітний потік, Вб ;

В – магнітна індукція, Тл ;

S – площа, через яку проходить магнітне поле, м ² .

.

Приклад

У магнітному полі постійного магніту знаходиться рамка зі струмом. Сила струму в рамці дорівнює 10 А . На рамку діє обертаючий момент 0,2 Н × м. Площа рамки дорівнює 100 см ² . Площа поперечного перетину кожного полюса магніту дорівнює 200 см ² . Визначити: магнітну індукцію поля; магнітний потік між полюсами.

Рішення.

1. Визначаємо магнітну індукцію поля за (5.1):

.

2. Визначаємо магнітний потік між полюсами за (14.2):

Ф = В ×S ₂ = 2 × 200 × 10^–4 = 4 × 10² × 10^–4 = 0,04 Вб.

Зв'язок між магнітним потоком, який створюється котушкою зі струмом та силою електричного струму встановлює закон електромагнетизму: потокозчеплення (добуток кількості витків котушки на магнітний потік ) прямо пропорційно добутку індуктивності котушки на силу електричного струму :

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--