Основные физические величины и соотношения

МАГНИТНЫЕ ЦЕПИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ АППАРАТЫ

Лекция 7. Основы теории магнетизма

Нагрузкой электрических цепей, в общем случае, являются электромагнитные устройства. Их работа основана на использовании электромагнитного поля.

К электромагнитным устройствам относятся трансформаторы, генераторы, электродвигатели, преобразователи, электроизмерительные приборы, реле, муфты и другие.

Разработанная теория магнитного поля позволяет не только понять механизм действия магнитного поля, но и рассчитать электромагнитные устройства. Рассмотрим ее основы.

Основные физические величины и соотношения

Основные физические величины, описывающие магнитное поле, известны из курса физики. К ним относятся: магнитная индукция, магнитный поток, намагниченность, напряженность магнитного поля, магнитная проницаемость.

Магнитная индукция В определяется силой, испытываемой единичным зарядом Q, движущимся в магнитном поле со скоростью V:

. (8.1)

Магнитная индукция измеряется в теслах [Тл].

Магнитный поток - это поток вектора магнитной индукции через площадь S:

. (8.2)

В однородном магнитном поле, перпендикулярном площади S, магнитный поток:

. (8.3)

Магнитный поток измеряется в веберах [Вб]:

.

Намагниченность есть магнитный момент единицы объема вещества:

, (8.4)

где - вектор магнитного момента элементарного контура:

.

Напряженность магнитного поля Н связана с магнитной индукцией В и намагниченностью М зависимостью:

, (8.5)

где - магнитная постоянная, причем:

Гн/м.

Намагниченность и напряженность магнитного поля измеряются в А/М.

Для ферромагнитных материалов:

, (8.6)

где - относительная магнитная проницаемость.

Воздействие магнитного поля бывает двух видов:

1. Индуктивное воздействие.

В этом случае в перемещаемом в магнитном поле проводнике возникает электродвижущая сила. Если же это поле переменное, то э.д.с. возникает в неподвижном проводнике.

2. Электромагнитное воздействие.

В этом случае на проводник с током в магнитном поле действует сила со стороны поля.