Магнитное поле сложной системы проводов с током


 

В большинстве реальных случаев электрические токи, создающие маг­нитное поле, протекают по тонким каналам – электрическим проводам. Для создания сильных магнитных полей, используемых в технике, применяются системы проводов, образующие катушки индуктивности.

Рис. 279  
dH
n
x
y
dl
r

 

r0

 

 

Расчет магнитного поля в произвольной точке пространства n , создавае­мого идеальным (бесконечно тонким) проводником с током I
(рис. 279), может быть выполнен на основе известного из курса физики закона Био-Совара-Лапласа:

где dl – векторный элемент длины проводника; r – расстояние от элемента dl до рассматриваемой точки n;

– единичный радиус-вектор, направленный по радиусу r.

Результирующий вектор напряженности магнитного поля , создавае­мый длинным проводом l или системой проводов, может быть найден путем ин­тегрирования приведенного уравнения Био-Совара-Лапласа по всей длине про­вода или системы проводов.

В качестве примера рассмотрим расчет магнитного поля цилиндрической катушки длинойh, с внутренним диаметромD1и наружным диаметромD2, со­держащую w витков, расположенных в несколько слоев (рис. 280).

 


 

Принимаем допущения, что 1)электрический ток протекает строго по оси провода, и 2)отдельные витки имеют кольцевую форму. Такие допущения не вно­сят существенных погрешностей в результат расчета магнитного поля вне про­вода, но позволяют упростить процедуру итегрирования уравнения Био–Совара-Лапласа. Результи­рующий вектор напряженности магнитного поля в произволь­ной точке n может быть найден как геометрическая сумма состав­ляющих этого вектора от всех витков w, расположенных по длине катушки от h/2 до +h/2и по толщине катушки от D1 до D2:

.

 

Магнитное поле катушки будет обладать центральной и осевой симмет­рией, поэтому исследование поля проводится только в одной из четвертей плос­кости сечения (в области положительных значений координат xи y).

Анализ характера изменения магнитного поля в пространстве показывает, что магнитное поле имеет наибольшую интенсивность внутри катушки, и что оно убывает во всех направлениях по мере удаления от витков катушки.

 



Дата добавления: 2020-07-18; просмотров: 433;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.01 сек.