Электрическая емкость. Конденсаторы 2 icon

Электрическая емкость. Конденсаторы 2


3 чел. помогло.
Смотрите также:
Экзаменационные билеты по дисциплине «Теоретические основы электротехники» 1 часть: для...
Программа предпрофильного элективного курса «Основы электротехники»...
Реальная емкость рынка = прогнозу продаж, потенциальная емкость = наилучший объем продаж...
Доклад был представлен на 13-ю Международную конференцию по холодномй...
Входе выполнения курсовой работы была разработана топологическая схема микросхемы...
Государственный стандарт союза сср электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты...
Огулом их называют радиолюбителями. Людей с паяльниками и, как Плюшкин, подбирающих проволочки...
Электроемкость. Конденсаторы...
Емкость: анализ, оценка и выбор приоритетов бюджетных расходов, 14-15 марта 2008 г., Джакарта...
Тема: Научно практическая конференция «Электричество вокруг нас»...
Проводники в электростатическом поле...
Доклад представителя...



Загрузка...
страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8
вернуться в начало
скачать
^

Взаимодействие магнитного поля и проводника с током


Проводник, по которому проходит электрический ток, в магнитном поле испытывает действие электромагнитной силы со стороны поля. Под действием этой силы он может перемещаться, совершая механическую работу.

Величина силы, действующей на проводник, F = Bllsina, где Fв ньютонах (Н); В—в теслах (Т); /—в амперах (А); / — в метрах (м); а — угол между проводником и направлением магнитных линий. При а — = 0, т. е. когда проводник расположен параллельно полю (sin а == 0), F0.

Направление электромагнитной силы и, следовательно, движения проводника определяется правилом левой руки. Если расположить левую руку между полюсами магнита так, чтобы магнитные линии пронизывали ладонь, а вы­тянутые четыре пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый большой палец укажет направ­ление движения проводника (рис. 14).

Движение проводника с током в магнитном поле лежит в основе принципа действия электрических двигателей, т. е. машин, преобразующих электрическую энергию в ме­ханическую.

^

Электромагнитная индукция


Электромагнитная индукция — явление образования электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике, пересека­ющем при движении силовые линии магнитного поля. ЭДС электромагнитной индукции пропорциональна вели1 чине индукции магнитного поля В, активной длине про­водника / и скорости его движения и и зависит от угла между направлением магнитных линий и направлением движения проводника.

Величина ЭДС ^ Е электромагнитной индукции опре­деляется по формуле Е = Btv sin а, где Е — в вольтах (В); В — в теслах (Т); /—в метрах (м); и — в метрах в секунду (м/с); а — угол между направлением магнитных линий и направлением движения проводника.

Закон электромагнитной индукции может быть пред­ставлен другой формулой, имеющей более общий вид: Е = —АФ/Д^, т. е. ЭДС, индуктируемая в цепи при изме­нении магнитного потока, проходящего через поверхность, ограниченную контуром цепи, равна скорости изменения магнитного потока, взятой с отрицательным знаком.

Знак минус указывает на то, что ток, созданный ЭДС индукции, препятствует причине, вызвавшей эту ЭДС.

Для катушки с w витками, каждый из которых связан с магнитным потоком Ф, ЭДС равна скорости измене­ния потокосцепления
Е= - w Ф/t Произведение числа витков и магнитного потока, про­низывающего их, называется потокосцеплением  = wФ, следовательно, индуктированная в катушке ЭДС Е= -/tЭта формула, выражающая закон электромагнитной индукции, является исходной для определения ЭДС, ин­дуктируемых в обмотках электрических машин и аппа­ратов.

Направление индуктированной ЭДС определяется правилом правой руки. Если расположить правую руку меж­ду полюсами магнита так, чтобы магнитные линии вхо­дили в ладонь, а отогнутый большой палец указывал направление движения проводника, то вытянутые четыре пальца укажут направление индуктированной ЭДС (рис. 15).

Явление электромагнитной индукции лежит в основе принципа действия электрического генератора, т. е. ма­шины, в которой происходит преобразование механиче­ской энергии первичного двигателя (паровые и водяные турбины, двигатели внутреннего сгорания) в электриче­скую. " Электрические токи индуктируются не только в изолированных проводниках и обмотках, но и в .сплошных металлических частях генераторов, электромагнитных аппаратов и механизмов, которые подвергаются действию изменяющихся магнитных полей. Эти токи замыкаются непосредственно в проводящей массе и называются вих­ревыми. Они вызывают размагничивающее действие и на­гревание сплошного сердечника. Для уменьшения вред­ного действия вихревых токов сердечники электрических машин и аппаратов изготовляют из тонких листов стали с изолирующими прокладками между ними.

В некоторых областях вихревые токи оказывают по­ложительное влияние. На_ использовании их основана работа индукционных электродвигателей, индукционных электропечей для плавки металлов, индукционных элекро-измерительных приборов (счетчиков электроэнергии), сушка древесины, закалка металлов.

^

Самоиндукция и индуктивность


Проходящий по катушке ток создает вокруг каждого витка магнитное поле. Таким образом, каждый виток пронизывается собственным магнитным потоком, который называется потоком самоиндукции. Сумма потоков всех витков катушки характеризуется потокосцеплением само­индукции и обозначается Ч?L.

Потокосцепление L = L/, где Lкоэффициент про­порциональности, называемый индуктивностью. Единицей измерения индуктивности является генри (Г): 1 Г = = 1 В • 1 с/1 А, т. е. один генри — это индуктивность такой цепи, в которой при равномерном изменении тока на один ампер в секунду индуктируется ЭДС самоиндук­ции в один вольт. 1 миллигенри (мГ) = 0,001 Г = 10 Г.

Индуктивность цилиндрической является параметром, который характе­
ризует катушку с точки зрения создания ЭДС самоин­
дукции. .

Индуктивность цилиндрической катушки L = = iio\iw2S/l, где wчисло витков катушки, S — пло­щадь катушки, м2; / — длина катушки, м.

Изменение тока в цепи по величине или направлению вызывает изменение магнитного потока и потоко-J

сцепления и ведет к возникновению в цепи ЭДС, которая:

называется ЭДС самоиндукции (eL).

Для катушки индуктивности

где Д/ — изменение тока за время Д/.

Самоиндукцию можно наблюдать при замыкании или размыкании цепи тока. В момент замыкания магнитный поток, создаваемый проходящим по цепи током, увели­чивается, а появляющаяся ЭДС самоиндукции препят­ствует нарастанию тока. В момент размыкания вследствие исчезновения магнитного потока в цепи индуци­руется ЭДС самоиндукции, которая стремится поддер­живать неизменное значение тока.
^

Взаимоиндукция и взаимная индуктивность


Наведение ЭДС в одной катушке, вызванное изме­нением тока в другой, называется взаимоиндукцией.

На основании закона электромагнитной индукции в первой катушке при изменении тока во второй индукти-

руется ЭДС взаимоиндукции е\ = — М-ттЧ а во вто­рой катушке при изменении тока в первой — в2 = = М -—-, где М — коэффициент пропорциональности,

называемый взаимной индуктивностью; Д/2 и Дм — изме­нения тока соответственно во второй и первой катушках за время At.

Взаимная индуктивность между двумя катушками (контурами) может быть выражена через индуктивность этих контуров: М = k У L\Li, где kкоэффициент связи, зависящий от взаимного расположения катушек. Чем ближе расположены катушки друг к другу, тем выше коэффициент.

Явление взаимоиндукции используется в трансформа­торах и других электротехнических аппаратах.
^

Энергия магнитного поля


Существование магнитного поля связано с наличием энергии поля в этой среде. Эта энергия может быть доставлена от источника энергии электрической цепью, с которой связано магнитное поле. Образование магнит . ного поля и накопление в нем энергии происходит в мо­мент включения цепи, а исчезновение магнитного поля и возвращение накопленной энергии источнику— в мо­мент выключения.

Энергия, подводимая к цепи, расходуется на нагрев проводов цепи и на увеличение энергии магнитного поля, если отсутствуют потери энергии в среде и излучение электромагнитной энергии в окружающее пространство.

Накопленная в магнитном поле энергия W« = LI2/2 = = W/2.

Энергия магнитного поля измеряется в джоулях (Дж).

При некоторых расчетах необходимо знать запас энер­гии в единице объема магнитного поля, называемый удель­ной энергией магнитного поля. Выразив потокосцепление через магнитную индукцию Ч*1 = шФ = wBS, а ток — че-

п о LI1

рез напряженность поля / = Hl/w, получим WM = —-—

\¥/ \У7 Д Н

или -т£-=—-=—о~, где v = /S — объем, занятый

V £

магнитным потоком, м3.

Запасом энергии в магнитном поле объясняется об­разование дуги (искры) при выключении цепи с индук­тивностью.

Пример. Определить энергию магнитного поля, запасенную в ка­тушке с индуктивностью L = 0,5 Г при токе / = 50 А.

Решение. Энергия магнитного поля

wm = L/2/2 = 0,5 • 502/2 = 625 Дж = 625 Вт • с.




оставить комментарий
страница4/8
Дата03.10.2011
Размер1 Mb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы: 1   2   3   4   5   6   7   8
плохо
  9
средне
  3
отлично
  3
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх