lect4mag (1083139), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

ТогдаΘi = −Максимальное значение ЭДС индукции Θ maxΘ i = Θ max sin ωtПри равномерном вращении рамки в однородном магнитном поле в нейвозникает переменная ЭДС, изменяющаяся по гармоническому закону.Процесс превращения механической энергии в электрическую обратим.Если по рамке, помещенной в магнитное поле, пропускать электрический ток, тоrr rна нее будет действовать вращающий момент M = IS[ n , B ] и рамка начнетвращаться.

На этом принципе основана работа электродвигателей.30. Вихревые токи (токи Фуко).Индукционный ток возникает не только в линейных проводниках, но и вмассивных сплошных проводниках, помещенных в переменное магнитное поле.Эти токи замкнуты в толще проводника и называются вихревыми илитоками Фуко.Токи Фуко также подчиняются правилу Ленца: их магнитное поленаправлено так, чтобы противодействовать изменению магнитного потока,индуцирующему вихревые токи. Поэтому массивные проводники тормозятся вмагнитном поле.

Кроме того, вихревые токи вызывают сильное нагреваниепроводников. В электрических машинах, для того чтобы минимизироватьвлияние токов Фуко, сердечники трансформаторов и магнитные цепиэлектрических машин собирают из тонких пластин, изолированных друг отдруга специальным лаком или окалиной.Джоулево тепло, выделяемое токами Фуко, используется в индукционныхметаллургических печах.Взаимодействие вихревых токов с высокочастотным магнитным полемприводит к неравномерному распределению магнитного потока по сечениюмагнитопроводов — вытеснение магнитного потока из объема вприповерхностные области проводника. Это явление называется магнитнымскин-эффектом.Вихревые токи возникают и в самом проводнике, по которому течетпеременный ток, что приводит к неравномерному распределению тока посечению проводника – вытеснение токов высокой частоты в приповерхностныеобласти проводника. Это явление называется электрическим скинэффектом.31.

Индуктивность контура.Электрический ток, текущий в замкнутом контуре, создает вокруг себямагнитное поле, индукция которого, по закону Био-Савара-ЛапласаА.Н.Огурцов. Лекции по физике.пропорциональна току. Поэтому сцепленный с контуром магнитный потокпропорционален току в контуре:Φ = LI ,где коэффициент пропорциональности L называется индуктивностьюконтура.Пример: индуктивность длинного соленоида.Потокосцепление соленоида (полный магнитный поток сквозь соленоид):Ψ = BSN = µ 0 µN 2IS , откуда:lN 2S,lгде N − число витков соленоида, l − его длина, S − площадь, µ −L = µ0 µмагнитная проницаемость сердечника.Индуктивность контура в общем случае зависит только от геометрическойформы контура, его размеров и магнитной проницаемости той среды, в которойон находится.В этом смысле индуктивность контура — аналог электрическойемкости уединенного проводника, которая также зависит только от формыпроводника, его размеров и диэлектрической проницаемости среды.32.

Самоиндукция.При изменении силы тока в контуре будет изменяться и сцепленный с ниммагнитный поток, а это, в свою очередь будет индуцировать ЭДС в этомконтуре. Возникновение ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении внем силы тока называется самоиндукцией.Единица индуктивности — генри (Гн): 1Гн — индуктивность такогоконтура, магнитный поток самоиндукции которого при токе в 1А равен 1Вб(1Гн=1Вб/А=1В·с/А).Из закона Фарадея ЭДС самоиндукции Θ s = −dΦd= − (LI ) .dtdtЕсли контур не деформируется и магнитная проницаемость среды неизменяется, то L = const и ЭДС самоиндукции:Θs = −LdI,dtгде знак минус, обусловленный правилом Ленца, показывает, что наличиеиндуктивности в контуре приводит к замедлению изменения тока в нем.Если ток со временем возрастает, то Θ s < 0 , т.е.

ток самоиндукциинаправлен навстречу току, обусловленному внешним источником, и замедляетего возрастание.Если ток со временем убывает, то Θ s > 0 , т.е. ток самоиндукции имееттакое же направление, как и убывающий ток в контуре, и замедляет егоубывание.Таким образом, контур, обладая определенной индуктивностью,приобретает электрическую "инертность".Магнетизм.

Характеристики

Список файлов лекций