Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2017-08-24 | 1410 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Для решения задач 11-20 нужно изучить тему «Электромагнетизм» и хорошо усвоить основные характеристики магнитного поля:
1. Магнитная индукция – В. Она определяет интенсивность магнитного поля в точке и является основной характеристикой магнитного поля.
2. Магнитная проницаемость μ – характеризует магнитные свойства среды по сравнению с вакуумом.
3. Магнитный поток – Ф.
4. Напряженность магнитного поля – Н. она является вспомогательной расчетной величиной.
В задачах часто используется формула зависимости магнитной индукции от напряженности магнитного поля через абсолютную магнитную проницаемость:
. (1.1.)
В свою очередь, абсолютная магнитная проницаемость выражается формулой:
, (1.2.)
где - магнитная постоянная, равная 4π * 10-7 Гн/м;
– относительная магнитная проницаемость, величина безразмерная. Для немагнитных сред (воздух, вакуум) относительная безразмерная проницаемость близка к единице. Такие среды (μ = 1) предусмотрены в условиях задач. Тогда абсолютная магнитная проницаемость:
= 4π * 10-7 *1 = 4π * 10-7 Гн/м.
Для ферромагнитных материалов, которые используются для изготовления частей электрических машин, аппаратов, приборов, величина относительной магнитной проницаемости велика и составляет тысячи, десятки и сотни тысяч единиц.
Пример 2
По прямолинейному проводу воздушной линии протекает ток I = 500 А. определить напряженность магнитного поля Н и магнитную индукцию В в точке М, расположенной от проводника на расстоянии а = 0,5 м. Начертить проводник. Задавшись направлением тока в проводе, показать направление векторов в точке М.
Решение
1. Вычерчиваем схему (рис. 5), задаемся направлением тока в проводе и, применяя правило буравчика, определяем направление магнитной силовой линии, проходящей через заданную точку М. векторы напряженности поля и магнитной индукции в точке М направлены по касательной к магнитной силовой линии, их направление совпадает с направлением магнитной силовой линии в данной точке М.
|
Рис. 5.
2. Напряженность Н в данной точке симметричного магнитного поля, создаваемого током, проходящим по прямолинейному проводнику, подсчитывается по формуле:
А/м;
3. Магнитная индукция в точке М:
Тл,
где = 4π * 10-7 Гн/м – магнитная проницаемость вакуума (магнитная постоянная);
– относительная магнитная проницаемость среды, в которой находится провод (для воздуха = 1).
Пример 3
Кольцевая катушка намотана на каркасе из немагнитного материала. Внутренний радиус катушки R1 = 1.5 cм, внешний R2 = 2,5 см. напряженность магнитного поля на средней магнитной линии катушки Н = 3600 А/м, ток в катушке I = 10 А.
Определить число витков катушки ω и магнитную индукцию В на средней линии катушки.
Решение
1. Индукция магнитного поля на средней линии катушки:
Тл,
где = 4π * 10-7 Гн/м –магнитная постоянная;
= 1 – относительная магнитная проницаемость немагнитного материала сердечника катушки.
2. Число витков катушки ω найдем из формулы напряженности магнитного поля на средней магнитной линии:
где cм;
ω = витков.
Пример 4
По проводу длиной l = 0.8 м, находящемуся в магнитном поле с индукцией В = 1,25 Тл, протекает ток, поступающий от источника энергии с напряжением U = 4 В. Под действием электромагнитной силы провод будет перемещаться по направляющим со скоростью V = 2,5 м/с.
Линии магнитного поля показаны на рис. 2 точками и направлены из-за плоскости чертежа к наблюдателю. Сопротивление провода R0 = 0,2 Ом.
Определить индуктированную ЭДС – Е; электромагнитную силу F и ток I в проводе при движении его в магнитном поле. Направление ЭДС, силы и тока показать на рис. 2.
Решение
1. Ток протекает от положительного полюса источника к отрицательному. Под действием электромагнитной силы проводник будет перемещаться влево (правило левой руки), направление силы F и скорости Vодинаково. В проводнике будет наводиться ЭДС (явление электромагнитной индукции), равная
|
В.
им по правилу правой руки. Оно противоположно направлению ЭДС внешнего источника и тока, поэтому эта ЭДС (в электродвигателях) называется противо-ЭДС.
2. Ток в проводнике:
3. Электромагнитная сила, под действием которой перемещается проводник: F = B*I*l = 1.25*7.5*0.8 = 7.5 H.
Для решения задач 13, 15 нужно помнить, что длинную и узкую цилиндрическую катушку можно считать частью кольцевой катушки с достаточно большим радиусом, поэтому при расчете таких катушек следует применять формулу для кольцевых катушек.
1. Магнитный поток Ф сквозь поперечное сечение катушки:
, (1.3.)
где - абсолютная магнитная проницаемость;
ω – число витков катушки;
I – ток катушки;
– длина катушки;
S- площадь поперечного сечения катушки:
, м2 (1.4.)
2. Индуктивность катушки L:
. (1.5.)
При включении и выключении цепи ток изменится по своему значению, что сопровождается изменением магнитного потока, который, пересекая витки катушки, наводит в них ЭДС, называемую ЭДС самоиндукции - еL. Ее величину определяют по формуле:
еL= -L * , (1.6.)
где L – индуктивность катушки, Гн;
- скорость изменения тока, А/с;
еL– ЭДС самоиндукции, В.
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
© 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!