Основные законы электрических цепей

Магнитные цепи

Основные понятия о магнитных цепях

Магнитной цепью называется контур, по которому замыкается магнитный поток и который включает в себя источник магнитодвижущей силы (МДС) и ферромагнитные или иные тела, в которых могут находиться воздушные зазоры.устройств Обычно она неоднородна, состоит из участков с разной магнитной проницаемостью и разными геометрическими параметрами.

Важнейшей величиной, характеризующей интенсивность магнитного поля, является магнитная индукция, обычно обозначаемая буквой В. Магнитная индукция – векторная величина. Её направление в каждой точке поля совпадает с касательной к магнитной силовой линии и может быть определено с помощью магнитной стрелки. За направление вектора магнитной индукции принимается направление, показываемое северным полюсом магнитной стрелки, помещённой в данную точку поля. Единицей измерения магнитной индукции служит тесла (Тл).

Второй величиной , характеризующей магнитное поле , является магнитный поток, обозначаемый буквой Ф. Величину магнитного потока, пронизывающего площадку сечением S, расположенную перпендикулярно к магнитным силовым линиям , можно определить из выражения

 Ф = В S.  (4.1)

 Единицей измерения магнитного потока является вебер (Вб).

При расчёте магнитных цепей пользуются  напряжённостью магнитного поля H, определяемой из выражения

 H = В/ μ а , (4.2)

 где  μ а – абсолютная магнитная проницаемость среды, равная произведению магнитной постоянной μо на относительную магнитную проницаемость μ r.

В системе СИ магнитная постоянная μо = 4π·107 Гн/м. У ферромагнитных материалов μ r >>1, а следовательно и μ а>>1. Неферромагнитные материалы, в том числе и воздух, имеют μr 1 и тогда μа μо. Единицей измерения напряжённости магнитного поля в системе СИ является ампер на метр (А/м(ампер на метр).

Произведение напряжённости магнитного поля H на длину участка цепи l называется падением магнитного напряжения или магнитным напряжением на данном участке,

UМ = Hl = RМФ, (4.3)

 где RМ магнитное сопротивление участка.

Измеряется магнитное напряжение амперами (А).

Магнитное сопротивление зависит от геометрических размеров физических свойствучастка и величины магнитной проницаемости μ а . Его можно определить из выражения

, (4.4)

где l – длина однородного участка магнитной цепи;

 S – площадь его поперечного сечения.

Единицей измерения магнитного сопротивления является 1/Гн. Так как магнитная проницаемость μ  а ферромагнитных материалов зависит от магнитного потока, то их сопротивление RМ является нелинейным.

Режимы работы электрической цепи: холостой ход, номинальный, рабочий, короткого замыкания. Энергия и мощность электрической цепи. Баланс мощностей. КПД. Основы расчета электрической цепи постоянного тока. Законы Ома и Кирхгофа. Расчет электрических цепей произвольной конфигурации методами: контурных токов, узловых потенциалов, двух узлов (узлового напряжения).
резонанс токов в электрической цепи