Основные законы магнитных цепей

В основе расчета магнитных цепей лежат два закона (см. табл. 4).

Таблица 4.. Основные законы магнитной цепи

Наименование закона Аналитическое выражение закона Формулировка закона
Закон (принцип) непрерывности магнитного потока Основные законы магнитных цепей - student2.ru Поток вектора магнитной индукции через замкнутую поверхность равен нулю
Закон полного тока Основные законы магнитных цепей - student2.ru Циркуляция вектора напряженности вдоль произвольного контура равна алгебраической сумме токов, охватываемых этим контуром

При анализе магнитных цепей и, в первую очередь, при их синтезе обычно используют следующие допущения:

- магнитная напряженность, соответственно магнитная индукция, во всех точках поперечного сечения магнитопровода одинакова Основные законы магнитных цепей - student2.ru

- потоки рассеяния отсутствуют (магнитный поток через любое сечение неразветвленной части магнитопровода одинаков);

- сечение воздушного зазора равно сечению прилегающих участков магнитопровода.

Это позволяет использовать при расчетах законы Кирхгофа и Ома для магнитных цепей (см. табл. 5), вытекающие из законов, сформулированных в табл. 4.

Таблица 5. Законы Кирхгофа и Ома для магнитных цепей

Наименование закона Аналитическое выражение закона Формулировка закона
Первый закон Кирхгофа Основные законы магнитных цепей - student2.ru Алгебраическая сумма магнитных потоков в узле магнитопровода равна нулю
Второй закон Кирхгофа Основные законы магнитных цепей - student2.ru Алгебраическая сумма падений магнитного напряжения вдоль замкнутого контура равна алгебраической сумме МДС, действующих в контуре
Закон Ома Основные законы магнитных цепей - student2.ru где Основные законы магнитных цепей - student2.ru Падение магнитного напряжения на участке магнитопровода длиной Основные законы магнитных цепей - student2.ru равно произведению магнитного потока и магнитного сопротивления Основные законы магнитных цепей - student2.ru участка

Сформулированные законы и понятия магнитных цепей позволяют провести формальную аналогию между основными величинами и законами, соответствующими электрическим и магнитным цепям, которую иллюстрирует табл. 6.

Таблица 6.Аналогия величин и законов для электрических и магнитных цепей

Электрическая цепь Магнитная цепь
Ток Основные законы магнитных цепей - student2.ru Поток Основные законы магнитных цепей - student2.ru
ЭДС Основные законы магнитных цепей - student2.ru МДС (НС) Основные законы магнитных цепей - student2.ru
Электрическое сопротивление Основные законы магнитных цепей - student2.ru Магнитное сопротивление Основные законы магнитных цепей - student2.ru
Электрическое напряжение Основные законы магнитных цепей - student2.ru Магнитное напряжение Основные законы магнитных цепей - student2.ru
Первый закон Кирхгофа: Основные законы магнитных цепей - student2.ru Первый закон Кирхгофа: Основные законы магнитных цепей - student2.ru
Второй закон Кирхгофа: Основные законы магнитных цепей - student2.ru Второй закон Кирхгофа: Основные законы магнитных цепей - student2.ru
Закон Ома: Основные законы магнитных цепей - student2.ru Закон Ома: Основные законы магнитных цепей - student2.ru


Литература

  1. Основытеории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.
  2. Бессонов Л.А.Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.
  3. Теоретическиеосновы электротехники. Учеб. для вузов. В трех т. Под общ. ред. К.М.Поливанова. Т.2. Жуховицкий Б.Я., Негневицкий И.Б. Линейные электрические цепи (продолжение). Нелинейные цепи. –М.:Энергия- 1972. –200с.

Контрольные вопросы и задачи

  1. Какие векторные величины характеризуют магнитное поле?
  2. Какие основные понятия связаны с петлей гистерезиса?
  3. Что характеризует площадь гистерезисной петли?
  4. Какие ферромагнитные материалы и почему используются для изготовления сердечников для машин переменного тока?
  5. Назовите основные законы магнитного поля?
  6. В чем заключаются основные допущения, принимаемые при расчете магнитных цепей?
  7. Проведите аналогию между электрическими и магнитными цепями?
  8. Магнитная индукция в сердечнике при напряженности Н=200 А/м составляет В=1,0 Тл. Определить относительную магнитную проницаемость.

Ответ: Основные законы магнитных цепей - student2.ru .

  1. Определить магнитное сопротивление участка цепи длиной Основные законы магнитных цепей - student2.ru и сечением Основные законы магнитных цепей - student2.ru , если Основные законы магнитных цепей - student2.ru .

Ответ: Основные законы магнитных цепей - student2.ru .

  1. В условиях предыдущей задачи определить падение магнитного напряжения на участке, если индукция В=0,8 Тл.

Ответ: Основные законы магнитных цепей - student2.ru .

Лекция N 33

Наши рекомендации