Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2017-09-10 | 310 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
.
a) Индуктивность контура
В соответствии с законом Био-Савара-Лапласа индукция магнитного поля пропорциональна величине тока, следовательно и потокосцепление контура пропорционально силе тока
Коэффициент пропорциональности L называют индуктивностью контура. Индуктивность контура зависит от его геометрии и магнитных свойств окружающей среды. Единица индуктивности получила наименование генри:
Вычислим индуктивность соленоида бесконечной длины. Индукция магнитного поля внутри такого соленоида
Потокосцепление
Искомая индуктивность равна
где V - объём соленоида.
b) Явление самоиндукции
Электродвижущая сила индукции возникает при любых изменениях магнитного потока через контур проводника независимо от природы этого потока. В частности, при любом изменении электрического тока в катушке, имеющей N витков, меняется её собственный магнитный поток, пронизывающий плоскости витков, а, следовательно, возникает индукционный ток.
Самоиндукци я - это явление возникновения в проводнике электродвижущей силы индукции при изменениях собственного магнитного потока, связанного с изменением тока в этом проводнике.
При L = const
(Если ток I в контуре увеличивается, индукционный ток i направлен навстречу I, если ток в контуре уменьшается, индукционный ток i совпадает с током в контуре I).
c) Токи при размыкании и замыкании цепи
Токи самоиндукции в цепи, согласно правилу Ленца, препятствуют изменениям их вызвавшим: стремятся уменьшить нарастающий ток и поддержать убывающий. Это приводит к тому, что установление тока при замыкании цепи, содержащей индуктивность, и его убывание до нуля при размыкании являются процессами, растянутыми во времени.
|
a) Исследуем процесс размыкания цепи, содержащей индуктивность.
В момент времени t = 0 при силе тока I0 = e /R отключим цепь от источника питания, переведя переключатель К из положения 1 в положение 2. Уменьшение тока в цепи автоматически порождает э.д.с. самоиндукции, следовательно закон Ома будет записываться линейным однородным дифференциальным уравнением 1-го порядка
Для решения дифференциального уравнения применим метод разделения переменных
Интегрируя обе части уравнения, получим
→
Где время релаксации; сила тока в начальный момент времени.
Следовательно, после отключения источника сила тока в цепи, содержащей индуктивность, убывает по экспоненциальному закону. Скорость убывания определяется временем релаксации t = L /R, т.е. временем, в течение которого сила тока уменьшается в е раз. Чем больше индуктивность цепи, тем больше время релаксации и медленнее уменьшается ток.
При размыкании цепи При замыкании цепи
Энергия магнитного поля
Для контура индуктивностью L, по которому течет ток I
Для соленоида
Так как и , то:
Магнитное поле соленоида однородно и сосредоточено внутри него, поэтому энергия заключена в объеме соленоида V = S∙ l и распределена в нем с объемной плотностью энергии :
Эффект Холла
(лаб. раб. 305)
Если металл (или полупроводник) с током І поместить в магнитное поле, то в проводнике возникает электрическое поле в направлении, перпендикулярном направлению магнитного поля и направлению тока І.
Под действием силы Лоренца электроны отклоняются к верхней грани пластины (она заряжается отрицательно), а у нижней грани образуется не скомпенсированный положительный заряд. То есть, между верхним и нижним краем пластины возникает дополнительное поперечное электрическое поле.
|
|
или: (холловская разность потенциалов).
Так как , то ,
То есть холловская разность потенциалов прямо пропорциональна индукции магнитного поля В, силе тока І и обратно пропорциональна толщине пластины d.
Таким образом, холловская разность потенциалов
,
где - заряд электрона;
n, - концентрація электронов;
, - постоянная Холла.
Постоянная Холла позволяет:
а) определить концентрацию носителей тока в проводнике (если известен характер и заряд носителей);
б) судить о природе проводимости полупроводника, так как знак постоянной Холла совпадает со знаком заряда носителей тока (дырок или электронов).
Эффект Холла используется для изучения энергетического спектра носителей тока в металлах и полупроводниках.
Применяется также для умножения постоянных токов в аналоговых вычислительных машинах, в измерительных приборах (датчики Холла).
Магнитные свойства веществ
(лаб раб. 304)
|
|
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!