Читайте также:
|
|
Явище електромагнітної індукції використовується для перетворення механічної енергії й енергії електричного струму в генераторах
Рамка площею S обертається в однорідному магнітному полі
()рівномірно з постійною кутовою швидкістю ω.
α = ω t.
Тоді
При sin ω t= 1
і
Т.як частота мережі , то для збільшення потрібно збільшувати В и S. В можна побільшати, застосовуючи потужні постійні магніти, або в електромагнітах пропускати більші струми. Сердечник електромагніту вибирають із більшим µ. Для збільшення S використовують багато виткові обмотки.
Якщо через рамку, поміщену в магнітному полі, пропускати електричний струм, то на неї буде діяти обертаючий момент
ірамка почне обертатися. На цьому принципі заснована робота електродвигунів, призначених для перетворення електричної енергії в механічну.
§3 Струми Фуко.
Індукційні струми можуть збуджуватися й у суцільних масивних провідниках. У цьому випадку їх називають струмами Фуко або вихровими струмами. Електричний опір масивного провідника мало, тому струми Фуко можуть досягати дуже великої сили.
Струми Фуко, як і індукційні струми в лінійних провідниках, підкоряються правилу Ленца: їх магнітне поле спрямоване так, щоб протидіяти зміні магнітного поля, индуцирующего вихрові струми. Що тому рухаються в сильному магнітному полі гарні провідники випробовують сильне гальмування, обумовлене взаємодією струмів Фуко з магнітним полем. Це використовують для демпфірування (заспокоєння) рухливих частин гальванометрів, сейсмографів і т.п. Теплова дія струмів Фуко використовується в індукційних плавильних печах.
Для зменшення струмів Фуко сердечники трансформаторів роблять із окремих пластин і пластини перпендикулярні струмамФуко.
Внаслідок виникнення вихрових струмів швидкозмінний струм нерівномірно розподілений по перетину проведення - він витісняється на поверхню провідника - скін-ефект. Тому на високих частотах використовують порожні проведення.
§4 Індуктивність контуру.
Самоіндукція
У кожному разі, коли по контуру протікає електричний струм, створюється магнітне поле. При цьому завжди є магнітний потік Ф, що проходить через поверхню, обмежену розглянутим контуром. Будь-яка зміна сили струму в контурі приводить до зміни магнітного поля, зчепленого з контуром, а це у свою чергу викликає поява індукційного струму. Це явище одержало назву явища самоіндукції: виникнення ЭДС індукції в провіднику при зміні в ньому струму.
Із закону Био-Савара-Лапласа випливає
т.т. магнітний потік, зчеплений з контуром, пропорційний току I у контурі
Ф= LI.
[ L ] = Гн (Генри). 1 Гн - індуктивність такого контуру, магнітний потік самоіндукції якого при струмі 1 А рівний 1 Вб
Розрахуємо індуктивність L соленоїда:
магнітна індукція В соленоїда
т.т. індуктивність залежить від геометричних розмірів соленоїда(),числа витків і магнітної проникності сердечника соленоїда. Тому можна сказати, що індуктивність L аналог ємності З відокремленого провідника, яка також залежить від геометричних розмірів, від форми й діелектричної проникності середовища.
Застосовуючи до явища самоіндукції закон Фарадея, одержимо, що ЕРС самоіндукції
Якщо L = const
де знак мінус, обумовлений правилом Ленца, показує, що наявність індуктивності в контурі приводить до вповільнення зміниструму в ньому.. Якщо струм згодом зростає, то , і т.т. струм самоіндукціїспрямований назустріч току, обумовленому зовнішнім джерелом і гальмує його зростання. Якщо струм згодом убуває, то і т.т. індукційний струм має той же напрямок, що і струм у контурі, що убуває, і сповільнює його убування. Отже, контур, що володіє індуктивністю, має електричну інертність, що полягає в тому, щобудь-яка зміна струму гальмується, тем сильніше, чим більше індуктивність контуру.
Николай Алексеевич, как вы оказались в центре научно-технических новаций?
Я всегда работал в контрразведке, обеспечивавшей защиту высокотехнологичных отраслей ВПК. В 1985 году в КГБ сформировали 6-е управление, которое стало отслеживать ситуацию не только в науке и технике, но и в экономике. Одним из руководителей этого управления назначили меня. Тогда-то и появилась возможность оценить ситуацию в полном объеме.
Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 34 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |