Перейти к содержанию

Главное меню:

Территория электротехнической информации WEBSOR

Найти

Основные понятия и законы магнитных цепей

Основы > Теоретические основы электротехники

Основные понятия и законы магнитных цепей


Совокупность устройств, содержащих ферромагнитные тела и образующих замкнутую систему, в которой существует магнитный поток и вдоль которой замыкаются линии магнитной индукции, называется
магнитной цепью.
Магнитное поле в вещественных средах описывается тремя векторами:
1)
вектором магнитной индукции В, характеризующим силовое действие магнитного поля на ток по закону Ампера, а при изменении магнитного поля - возбуждение электрического поля по закону электромагнитной индукции (Фарадея);
2)
вектором намагниченности материала М, выражающим магнитный момент единицы объема намагниченного вещества или сумму магнитных моментов элементарных магнитных диполей в единице его объема;
3)
вектором напряженности магнитного поля Н, который выражается через первые два вектора как разность этих векторов, взятых с соответствующими коэффициентами, зависящими от выбранной системы единиц измерения. В системе СИ



где
Гн/м - магнитная постоянная.
При расчете магнитных цепей основными скалярными величинами, характеризующими магнитную цепь, являются:
1)
магнитный поток Ф, который определяется как поток вектора магнитной индукции через поверхность поперечного сечения магнитопровода:




2) магнитодвижущая сила (МДС) F, которая выражается через электрический ток i в проводах, обмотках и т. д., создающий магнитное поле:



где w - число витков катушки.
В качестве положительного направления магнитного потока через элемент поверхности выбирается направление вектора dS, а в качестве положительного направления МДС - направление вектора поверхности S, ограниченной контуром тока i, при правовинтовой системе координат или по правилу правого винта. Направление магнитного потока относительно тока определяется тем же правилом. В основе расчета магнитной цепи лежат два закона:
1) закон непрерывности линий магнитной индукции



или при охвате поверхностью S нескольких сечений магнитопровода



Этот закон аналогичен первому закону Кирхгофа для электрической цепи;
2) закон полного тока



Этот закон аналогичен второму закону Кирхгофа, так как интеграл по контуру
l можно представить в виде суммы криволинейных интегралов на участках цепи, например от точки а к точке b, каждый из которых можно по аналогии с электрической цепью назвать магнитным напряжением



В результате уравнение (24.6) может быть записано аналогично уравнению второго закона Кирхгофа для нелинейной электрической цепи



Единицы магнитных величин в системе СИ: магнитный поток - вебер (
), магнитная индукция - тесла (), намагниченность и напряженность магнитного поля - ампер на метр (1 А/м), магнитное напряжение - ампер (1 А).
Роль вольт-амперных характеристик элементов нелинейных электрических цепей в магнитных цепях играют ампер-веберные характеристики
, которые чаще принято выражать в виде вебер-амперных характеристик .
При построении этих характеристик для каждого из участков магнитной цепи необходимо знать свойства материала, выражаемые зависимостью В (Н). Для немагнитного участка магнитной цепи (воздух, диэлектрик, немагнитные проводящие материалы) намагниченность
и . Для ферромагнетиков эта зависимость значительно сложнее и задается экспериментально полученными характеристиками магнитных материалов.


Основы | Электромашины | Оборудование | Нормы | Подстанция | Электроснабжение | Освещение | Воздушная линия | Карта сайта


Назад к содержанию | Назад к главному меню