Файл: Конспект лекций (часть 1) Составители А. М. Коленченко Е. Н. Коленченко саранск.docx

Часть электротехнического устройства, предназначенного для создания в его рабочем объеме магнитного поля заданной интенсивности, называется магнитной цепью.

Магнитная цепь состоит из элементов, возбуждающих магнитное поле (катушек с током, постоянных магнитов) и магнитопровода. Магнитопровод содержит ряд тел и сред, образующих замкнутые пути для основной части магнитных линий созданного поля.

Магнитные цепи подобно электрическим подразделяются на группы. Они могут быть с одним или несколькими элементами, возбуждающими магнитное поле, разветвленными и неразветвленными, с постоянными и переменными токами и т.п.

Основной величиной, характеризующей интенсивность и нап_равление

м_агнитного поля в любой его точке, является вектор магнитной индукции B. Вектор

Bнаправлен по касательной к силовой магнитной линии (рис.9.1).

Рис.9.1 Рис.9.2



Направление вектора Bсовпадает с направлением магнитной стрелки,

помещенной в рассматриваемую точку поля и определяется по правилу правоходового винта (буравчика). Измеряется в теслах, Тл.

Второй важной величиной, характеризующий магнитное поле, является магнитный поток Ф, характеризующий густоту силовых линий поля.

Элементарным магнитным потоком сквозь бесконечно малую площадь называется скалярная величина



где α- угол между вектором B

dФ B cosα dS,

и нормалью nк площадке dS(рис.9.2).

Поток через всю поверхность Sравен

Ф _dФ _B cosα dS.

SS

Если S– плоскость, то Ф B S cosα. _

Если плоскость Sперпендикулярна к B, то рассчитывается по формуле

α 0 , а магнитный поток

и измеряется в веберах, Вб.

Ф B S

(9.1)

Расчетной величиной является напряженность магнитного поля описывающая магнитное поле макротоков (токов проводимости).

Известно соотношение, связывающее Bи Н

Н, Aм–

0

a
B μ μ Н μH, (9.2)

где

μ 4  π10^⁷

Гнм

– магнитная постоянная; – магнитная проницаемость среды

0
(материала магнитопровода), показывающая, во сколько раз магнитное поле

a
макротоков усиливается за счет микротоков среды; μ– абсолютная магнитная

проницаемость среды. Для неферромагнитных материалов (медь, алюминий, воздух) практически не отличается от магнитной проницаемости вакуума. У

ферромагнитных материалов не является константой, а зависит от величины B. В основе расчета магнитных цепей лежит закон полного тока:

_Нdl _Н cosα dl _I,

где Н– вектор напряженности магнитного поля в данной точке пространства; dl–

элемент длины замкнутого контура l; α– угол между направлениями векторов Ни

dl; _I– алгебраическая сумма токов, пронизывающих контур l.