Аналогия между законом Ома и магнитными цепями - МДС, магнитное сопротивление, магнитный поток. Вывод соотношений

Магнитодвижущая сила(МДС)— физическая величина, характеризующая способность электрических токов создавать магнитные потоки.

МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ- характеристика магнитной цепи; М. с. Rm равно отношению магнитодвижущей силы F, действующей в магн. цепи, к созданному в цепи магнитному потоку Ф. М. с. однородного участка магн. цепи

Аналогия между законом Ома и магнитными цепями - МДС, магнитное сопротивление, магнитный поток. Вывод соотношений - student2.ru Аналогия между законом Ома и магнитными цепями - МДС, магнитное сопротивление, магнитный поток. Вывод соотношений - student2.ru

Магни́тный пото́к —физическая величина, равная плотности потока силовых линий, проходящих через бесконечно малую площадку dS.

Всякий электромагнит состоит из стального сердечника – магнитопровода и намотанной на него катушки с витками изолированной проволоки, по которой проходит электрический ток.

Совокупность нескольких участков: ферромагнитных (сталь) и неферромагнитных (воздух), по которым замыкаются линии магнитного потока, составляют магнитную цепь.

Закон Ома для магнитной цепи

Пусть имеется цилиндрическая катушка с числом витков w, по которым протекает ток i (рис. 1). Выделим трубку магнитного потока, охватывающую все витки катушки, и определим МДС вдоль ее контура

Аналогия между законом Ома и магнитными цепями - МДС, магнитное сопротивление, магнитный поток. Вывод соотношений - student2.ru , (1)

но в изотропной среде направление векторов B и H совпадает. Поэтому вектор H направлен по касательной к оси трубки и cosa =1. Отсюда

Аналогия между законом Ома и магнитными цепями - МДС, магнитное сопротивление, магнитный поток. Вывод соотношений - student2.ru . (2)

В тоже время, элементарный магнитный поток, проходящий через сечение перпендикулярное оси трубки, и напряженность магнитного поля равны

Аналогия между законом Ома и магнитными цепями - МДС, магнитное сопротивление, магнитный поток. Вывод соотношений - student2.ru . (3)

Подставим полученное выражение для напряженности в выражение (2) и с учетом того, что элементарный поток dФ вдоль трубки имеет постоянное значение, получим

Аналогия между законом Ома и магнитными цепями - МДС, магнитное сопротивление, магнитный поток. Вывод соотношений - student2.ru . (4)

Если распространить приведенные рассуждения на весь магнитный поток катушки, то при условии, что размеры сечений магнитных трубок существенно меньше их длины, из выражения (4) будем иметь:

Аналогия между законом Ома и магнитными цепями - МДС, магнитное сопротивление, магнитный поток. Вывод соотношений - student2.ru , (5)

где величина Аналогия между законом Ома и магнитными цепями - МДС, магнитное сопротивление, магнитный поток. Вывод соотношений - student2.ru называется магнитным сопротивлением. В этом выражении m - абсолютная магнитная проницаемость среды; l- длина средней линии, т.е. линии проходящей через центр поперечного сечения магнитопровода s. Магнитное сопротивление измеряется в [Гн-1]

В выражении (5) магнитный поток Ф связан с МДС F и магнитным сопротивлением Rm аналогично тому, как связаны между собой электрический ток, ЭДС и сопротивление в выражении закона Ома. Однако сходство между этими законами чисто формальное, т.к. они существенно различаются между собой. Электрическое сопротивление может быть бесконечно большим и в этом случае возможно существование ЭДС без протекания электрического тока в цепи. Магнитное сопротивление всегда конечно и наличие МДС означает одновременное обязательное существование магнитного потока

Вопрос8

Наши рекомендации