Untuk apa pengiraan litar magnetik?

Untuk beberapa tujuan teknikal, di sini kita akan mempertimbangkan contoh beberapa daripada mereka, adalah perlu untuk mengira parameter litar magnetik. Dan alat utama dalam pengiraan ini ialah undang-undang operasi am. Bunyinya seperti ini: kamiran garis bagi vektor kekuatan medan magnet di sepanjang gelung tertutup adalah sama dengan jumlah algebra bagi arus yang diliputi oleh gelung ini. Undang-undang umum yang terpakai ditulis seperti berikut:

Dan jika dalam kes ini litar penyepaduan meliputi gegelung W berpusing di mana arus I mengalir, maka jumlah algebra arus ialah hasil I * W — produk ini dipanggil daya magnetomotif MDF, yang dilambangkan F Kedudukan ini ditulis seperti berikut:

Kontur integrasi sering dipilih bertepatan dengan garis medan magnet, dalam kes ini produk vektor digantikan dengan produk biasa kuantiti skalar, kamiran digantikan dengan jumlah produk H * L, kemudian bahagian magnet litar dipilih supaya daya H padanya dianggap malar. Kemudian undang-undang umum yang terpakai mengambil bentuk yang lebih mudah:

Di sini, dengan cara ini, konsep «rintangan magnetik» diperkenalkan, ditakrifkan sebagai nisbah voltan magnet H * L di kawasan tertentu kepada fluks magnet Ф di atasnya:

Sebagai contoh, pertimbangkan litar magnet yang ditunjukkan dalam rajah. Di sini, teras feromagnetik mempunyai luas keratan rentas yang sama S sepanjang keseluruhan panjangnya. Ia mempunyai panjang tertentu garis tengah medan magnet L, serta jurang udara dengan nilai sigma yang diketahui. Melalui luka berliku yang diberikan litar magnetik, arus magnetik tertentu I mengalir.

Dalam masalah pengiraan litar magnet langsung, berdasarkan fluks magnet Ф yang diberikan dalam litar magnet, cari magnitud MDF F. Mula-mula, tentukan aruhan B dalam litar magnet, untuk ini bahagikan fluks magnet Ф dengan silang- luas keratan S litar magnetik .

Langkah kedua di sepanjang lengkung kemagnetan adalah untuk mencari nilai kekuatan medan magnet H sepadan dengan nilai aruhan B yang diberikan. Kemudian jumlah undang-undang arus ditulis, di mana semua bahagian litar magnet dimasukkan:

Contoh masalah mudah

Katakan terdapat litar magnet tertutup - teras toroid yang diperbuat daripada keluli pengubah, kearuhan tepu di dalamnya ialah 1.7 T. Ia adalah perlu untuk mencari arus magnetisasi I di mana teras akan tepu, jika diketahui bahawa belitan mengandungi W = 1000 putaran. Panjang garis tengah ialah Lav = 0.5 m Lengkung kemagnetan diberikan.

Jawapan:

H * Lav = W * I.

Cari H daripada lengkung kemagnetan: H = 2500A/m.

Oleh itu, I = H * Lav / W = 2500 * 0.5 / 1000 = 1.25 (amp).

Catatan.Masalah jurang bukan magnet diselesaikan dengan cara yang sama, maka bahagian kiri persamaan akan mempunyai jumlah semua HL untuk bahagian litar magnetik dan untuk bahagian jurang. Kekuatan medan magnet dalam jurang ditentukan dengan membahagikan fluks magnet (ia adalah sama di mana-mana di sepanjang litar magnet) dengan kawasan jurang dan dengan kebolehtelapan magnet dalam kekosongan.

Masalah songsang untuk mengira litar magnet menunjukkan bahawa, berdasarkan daya magnetomotif F yang diketahui, adalah perlu untuk mencari magnitud fluks magnet.

Untuk menyelesaikan masalah ini, mereka kadang-kadang menggunakan ciri magnet litar MDF F = f (Ф), di mana beberapa nilai fluks magnet Ф sepadan dengan setiap nilai mereka sendiri dari MDS F Jadi pada F, nilai fluks magnet F.

Contoh masalah songsang

Satu gegelung W = 1000 lilitan dililit pada litar magnet toroidal tertutup (seperti dalam masalah langsung sebelumnya) keluli pengubah, arus I = 1.25 ampere mengalir melalui gegelung. Panjang garis tengah ialah L = 0.5 m Keratan rentas litar magnet ialah S = 35 persegi Cm. Cari fluks magnet Φ dalam teras menggunakan lengkung magnetisasi terkurang.

Jawapan:

MDS F = I * W = 1.25 * 1000 = 1250 amp. F = HL, yang bermaksud H = F / L = 1250 / 0.5 = 2500A / m.

Daripada lengkung kemagnetan kita dapati bahawa bagi daya tertentu aruhan ialah B = 1.7 T.

Fluks magnet Ф = B * S, yang bermaksud Ф = 1.7 * 0.0035 = 0.00595 Wb.

Catatan. Fluks magnet di seluruh litar magnet yang tidak bercabang akan sama, dan walaupun terdapat jurang udara, maka fluks magnet di dalamnya akan sama dengan arus dalam litar elektrik. Lihat Hukum Ohm untuk litar magnet.

Contoh lain: Pengiraan litar magnetik