Omo dėsnis magnetinei grandinei

Jei nebūtų magnetinių srautų, vargu ar egzistuotų moderni elektrotechnika. Generatorių ir elektros variklių, elektromagnetų ir transformatorių, matavimo prietaisų ir Holo jutiklių veikimas pagrįstas magnetinio lauko panaudojimu ir magnetinio srauto savybėmis.

Norėdami sutelkti ir sustiprinti magnetinį srautą, jie naudojasi feromagnetinėmis medžiagomis. Gaminamos feromagnetinės medžiagos magnetinės šerdys — reikiamų formų ir dydžių korpusai, šerdys vieno ar kito dydžio magnetiniams srautams nukreipti reikiama kryptimi. Tokie kūnai, kurių viduje praeina uždaros magnetinės indukcijos linijos, vadinami magnetinėmis grandinėmis.

Žinomos magnetinio lauko savybės leidžia apskaičiuoti magnetinius srautus įvairiose magnetinėse grandinėse. Tačiau praktiniam darbui daug patogiau griebtis bendrųjų pasekmių ir magnetinių grandinių dėsnių, išvestų iš magnetinio lauko dėsnių, o ne kiekvieną kartą tiesiogiai naudoti šiuos dėsnius. Taikant tam tikras taisykles magnetinėms grandinėms patogiau sprendžiant tipines praktines problemas.

Pavyzdžiui, apsvarstykite paprastą magnetinę grandinę, kurią sudaro nešakotas S skerspjūvio jungas, kuris savo ruožtu yra pagamintas iš medžiagos pralaidumas mu… Jungas turi nemagnetinį tarpą to paties ploto S, pavyzdžiui, oro, o tarpo magnetinis pralaidumas – mu1 – skiriasi nuo jungo magnetinio pralaidumo. Čia galite pažvelgti į vidutinę indukcijos liniją ir pritaikyti jai magnetinio įtempimo teoremą:

Kadangi magnetinės indukcijos linijos visoje grandinėje yra ištisinės, magnetinio srauto dydis tiek jungoje, tiek tarpelyje yra vienodas. Dabar mes naudojame formules magnetinė indukcija B ir magnetiniam srautui F išreikšti magnetinio lauko stiprumą H magnetiniu srautu F.

Kitas žingsnis yra pakeisti gautas išraiškas į aukščiau pateiktą magnetinio srauto teoremos formulę:

Gavome formulę, labai panašią į žinomą elektrotechnikoje Omo dėsnis uždaros grandinės atkarpai, o EML vaidmenį čia atlieka dydis iN, vadinamas magnetovaros jėga (arba MDF) pagal analogiją su elektrovaros jėga. SI sistemoje magnetovaros jėga matuojama amperais.

Vardiklio suma yra ne kas kita, kaip visos elektros grandinės elektrinės varžos analogija, o magnetinei grandinei ji atitinkamai vadinama visa magnetine varža. Vardiklio terminai yra atskirų magnetinės grandinės sekcijų magnetinės varžos.

Magnetinės varžos priklauso nuo magnetinės grandinės ilgio, jos skerspjūvio ploto ir magnetinio pralaidumo (panašiai kaip elektros laidumas pagal įprastą Omo dėsnį).Dėl to galite parašyti Omo dėsnio formulę tik magnetinei grandinei:

y., Omo dėsnio formuluotė magnetinės grandinės atžvilgiu skamba taip: „magnetinėje grandinėje be šakų magnetinis srautas yra lygus MDS dalijimosi iš visos grandinės magnetinės varžos koeficientui“.

Iš formulių akivaizdu, kad magnetinė varža NE yra matuojamas Weberio amperais, o bendra magnetinės grandinės magnetinė varža yra skaitine tvarka lygi tos magnetinės grandinės dalių magnetinių varžų sumai.

Aprašyta situacija galioja nešakotai magnetinei grandinei, kurią sudaro bet koks dalių skaičius, su sąlyga, kad magnetinis srautas paeiliui prasiskverbia į visas šias dalis. Jei magnetinės šerdys sujungtos nuosekliai, tai bendra magnetinė varža randama sudėjus dalių magnetines varžas.

Dabar apsvarstykite eksperimentą, parodantį grandinės dalių nuovargį bendram grandinės atsparumui U formos magnetinė grandinė įmagnetinama 1 ritės pagalba, kuri tiekiama (kintamoji srovė) per ampermetrą ir reostatą. Antrinėje apvijoje 2 indukuojamas EMF, o prie apvijos prijungto voltmetro rodmenys, kaip žinote, yra proporcingi magnetiniam srautui magnetinėje grandinėje.

Jei dabar išlaikysite nepakitusią srovę pirminėje apvijoje, reguliuodami ją reostatu, ir tuo pačiu metu prispausite geležinę plokštę prie aukščiau esančios magnetinės grandinės, tada, kai bendra grandinės magnetinė varža bus labai sumažinta, voltmetras atitinkamai padidės.

Žinoma, pirmiau minėti terminai, tokie kaip „magnetovarža“ ir „magnetovaros jėga“, yra formalios sąvokos, nes niekas magnetiniame sraute nejuda, nėra judančių dalelių, tai tik vizualinis vaizdas (kaip skysčio srauto modelis). aiškesnis įstatymų supratimas...

Aukščiau pateikto eksperimento ir kitų panašių eksperimentų fizinė prasmė yra suprasti, kaip nemagnetinių tarpų ir magnetinių medžiagų įvedimas į magnetinę grandinę veikia magnetinį srautą magnetinėje grandinėje.

Į magnetinę grandinę įvesdami, pavyzdžiui, magnetą, į grandinėje jau esančius kūnus pridedame papildomų molekulinių srovių, kurios įveda papildomus magnetinius srautus. Tokios formalios sąvokos kaip „magnetinė varža“ ir „magnetomovartinė jėga“ yra labai patogios sprendžiant praktinę problemą, todėl jos sėkmingai naudojamos elektrotechnikoje.