- •Лекция №25
- •2. Статическое и дифференциальное сопротивления нелинейного элемента
- •3. Замена нелинейного сопротивления линейным сопротивлением и эдс.
- •4. Расчет нелинейных электрических цепей постоянного тока.
- •Лекция №26
- •Методы расчета нелинейных цепей переменного тока.
- •1. Общие определения.
- •1. Общие определения.
- •Лекция №27
- •Потоках
- •2. Основные законы магнитных цепей.
- •3. Аналогия между величинами, которые определяют режимы работы электрических и магнитных цепей
- •Лекция №29
- •Катушка с ферромагнитным сердечником
- •Трансформаторы
- •Режим холостого хода
- •Режим нагрузки
- •Эквивалентная схема трансформатора.
- •Векторная диаграмма трансформатора
Потоках
1. Определение магнитной цепи. Основные величины, характеризующие магнитное поле.
2. Основные законы магнитных цепей.
3. Аналогия между величинами, которые определяют режимы работы электрических и магнитных цепей.
4. Анализ неразветвленных магнитных цепей.
5. Расчет разветвленных магнитных цепей.
1. Определение магнитной цепи. Основные величины, характеризующие магнитное поле.
Магнитное поле в электромагнитных устройствах образуется при помощи постоянных магнитов или электромагнитов, т.е. катушек, через которые пропускают электрический ток. Магнитное поле характеризуется линиями поля, т.е. магнитными линиями. Если магнитные линии параллельны и проходят на одинаковом расстоянии одна от другой, то такое магнитное поле называется однородным.
При протекании по обмоткам катушки тока создается магнитный поток.
Для увеличения магнитного потока при данной намагничивающей силе, а также для уменьшения потока рассеяния применяются сердечники из ферромагнитных материалов с высокой магнитной проницаемостью.
Магнитной цепью называется совокупность устройств, содержащих ферромагнитные тела, по которым замыкается главная часть магнитного потока. Примеры магнитной цепи: электромагниты, трансформаторы, реле, электрические машины.
Основные величины, характеризующие магнитное поле:
1) магнитная индукция В -векторная величина, характеризующая интенсивность и направление магнитного поля. Единица магнитной индукции - Тесла (Тл);
2) магнитный поток Ф- скалярная величина, поток вектора магнитной индукции В через поверхность S, расположенную перпендикулярно магнитным линиям однородного магнитного поля. В случае однородного магнитного поля Ф = ВS. Единица магнитного потока - Вебер (Вб). Магнитный поток Ф в магнитных цепях можно рассматривать как аналог тока I в электрических цепях;
3) напряженность магнитного поля Н - векторная величина, характеризует магнитное поле в каждой точке пространства. Она зависит только от значения тока, который создал магнитное поле. Размерность - .
Магнитная индукция и напряженность магнитного поля в любой среде связаны между собой соотношением:
В = aН = 0Н,
где а - абсолютная магнитная проницаемость среды. Размерность ;
0 = 410-7 - магнитная постоянная (абсолютная магнитная проницаемость вакуума);
- относительная магнитная проницаемость. Для неферромагнитной среды = 1, а у ферромагнитных материалов 1, до сотен тысяч (железо, никель, кобальт и их сплавы).
Кривую, выражающую зависимость магнитной индукции В от напряженности магнитного поля Н, называют кривой намагничивания (рис. 28.1).
Кривые намагничивания для каждого материала разные, их получают опытным путем.
1 - кривая первоначального намагничивания;
2 - циклическая кривая намагничивания (после 8-10 полных циклов перемагничивания, т.е. изменения тока от 0 до IM, а затем до -IM и до 0);
НС - коэрцитивная сила;
Вr - остаточная индукция.
Этот график называется петлей гистерезиса (гистерезис - «отставание» изменения В от изменения Н).
Магнитомягкие ферромагнитные материалы характеризуются высоким значением и малой коэрцитивной силой (электротехнические стали, железо- никелевые сплавы).
Магнитотвердые материалы - обладают большой коэрцитивной силой и применяются для изготовления постоянных магнитов (хромистые стали, никель-алюминиевые сплавы).