Книга: Магнітні кола при постійних намагнічуючих силах
За аналогією з електричним колом під магнітним колом розуміється сукупність пристроїв, які забезпечують можливість створення магнітного потоку . Магнітне коло містить магнітопровід (призначений для замикання і підсилення магнітного потоку), а також котушку, виконану з проводу (призначену для протікання електричного струму і створення магнітного потоку), яка живиться від джерела постійного електричного струму. Магнітопроводи виконуються з феромагнітних матеріалів та можуть мати різні довжини і перетини, а також повітряні прошарки. Феромагнітні матеріали – це залізо, нікель, кобальт, їх сплави.
Приведемо приклад конструктивної схеми нерозгалуженого магнітного кола (рис.5.3).
Магнітопровід містить дві ділянки:
1-а ділянка довжиною l 1 , перетином S 1 ;
2-а ділянка довжиною l 2 , перетином S 2 .
Котушка містить кількість витків w . До котушки підведена напруга U , під дією якої протікає намагнічуючий струм I . В результаті буде спостерігатися явище електромагнетизму: котушка з намагнічуючим струмом I створить магнітний потік Ф .
3. Крива намагнічування
Для однорідного магнітного поля відомий закон повного струму: намагнічуюча сила (добуток кількості витків котушки на силу струму ) прямо пропорційна добутку напруженості магнітного поля на довжину магнітопроводу :
F = wI = Hl , (5.6)
де F – намагнічуюча сила котушки, А ;
w – кількість витків котушки;
I – сила струму, який протікає в котушці, А ;
Н – напруженість магнітного поля, А /м ;
l – довжина магнітопроводу котушки, м .
.
З (5.6) можна знайти залежність напруженості магнітного поля від намагнічуючого струму:
. (5.7)
Якщо по котушці пропускати електричний струм, змінюючи силу електричного струму від нуля до певного значення, то відповідно до (5.4) буде змінюватися і магнітна індукція за законом:
В = m с Н . (5.8)
Магнітний потік буде змінюватися за законом:
Ф = m с Н S . (5.9)
З курсу фізики відомо, що з ростом магнітного потоку у феромагнетику його магнітна проникність буде зменшуватися. Тому залежність Ф = f (Н ) або В = f (Н ) буде нелінійною. Така крива називається кривою намагнічування (рис.5.4), яка вперше була експериментально встановлена для м'якого заліза російським фізиком Олександром Григоровичем Столетовим у 1871 році.
Як видно з кривої намагнічування на рис.5.4 з ростом напруженості поступово настає насичення феромагнітного матеріалу і магнітна індукція далі практично не зростає.
4. Петля гістерезису