Основы электротехники Курс лекций

Конспект по начертательной
геометрии
Начертательная геометрия
Практикум решения задач
Геометрические основы
Инженерная графика
ЕСКД
Каталог графических примеров
Архитектура ЭВМ
Информатика и
информационные технологии
Конспект лекций по ядерной физике
ТОЭ
Физические законы механики
Волны оптика
Электротехника
Общая электротехника
Решение задач по
электротехнике
Язык программирования
MATLAB
Расчет электрических цепей
Моделирование цепей
переменного тока
Дифференциальные уравнения
Вычислительныe системы
Вычислительные комплексы
Электротехнические материалы
Теория конструктивных
материалов
Учебник PHP
Турбо Паскаль
Встроенный ассемблер
Turbo Vision
Java
Примеры программирования
на Java
Примеры скриптов
История искусства 18-19 век

Явление электромагнитной индукции и магнитные цепи

При анализе магнитного поля ранее было установлено, что приращение количества зарядов D q , протекающих через замкнутый электрический контур в течение некоторого времени, пропорционально приращению пронизывающего этот контур магнитного потока D Ф в течение того же времени, взятому с обратным знаком.

Явление электромагнитной индукции,

(1)

где r - сопротивление контура. Перейдем в выражении (1) к бесконечно малым приращениям

Явление электромагнитной индукции,

(2)

но из определения электрического тока, как количества электрических зарядов перемещающихся через поперечное сечение проводника в единицу времени i=dq/dt , следует, что dq=idt . Отсюда

Явление электромагнитной индукции.

(3)

Произведение ir представляет собой падение напряжения в контуре электрической цепи, пронизываемом магнитным потоком Ф, и по второму закону Кирхгофа оно должно уравновешиваться ЭДС, действующей в этом контуре. Следовательно, величина, стоящая в правой части выражения (3), является электродвижущей силой, под действием которой в контуре протекает электрический ток i или

Явление электромагнитной индукции.

(4)

 

Таким образом явление электромагнитной индукции заключается в появлении (наведении) в проводящем контуре, находящемся в магнитном поле, электродвижущей силы в случае изменения величины магнитного потока, проходящего через поверхность, ограниченную этим контуром.

При этом имеется в виду весь магнитный поток окружающий контур, т.е. создаваемый как внешними магнитными полями, так и током, протекающим в самом контуре. Кроме того, несущественно чем вызвано изменение магнитного потока. Он может изменяться в результате перемещения контура или поля друг относительно друга, или в результате изменения токов в цепях, создающих магнитный поток.

Выражение (4) представляет собой одну из математических записейзакона электромагнитной индукции - ЭДС, наводимая в контуре электрической цепи, равна взятой с обратным знаком скорости изменения магнитного потока, проходящего через поверхность, ограниченную этим контуром.

Строго говоря, условие проводимости контура, в котором наводится ЭДС не является необходимым. ЭДС будет наводиться и в непроводящем контуре, т.е. в диэлектрике. Различие для проводящего и непроводящего контуров будет заключаться лишь в том, что в проводящем контуре при замыкании его будет протекать токпроводимости, а в непроводящем - ток смещения.

Если от рассмотрения контура одного витка перейти к катушке, состоящей из некоторого количества витков, то величину магнитного потока во всех выражениях нужно заменить потокосцеплением Y . Тогда ЭДС, наводимая в катушке будет

Явление электромагнитной индукции.

(5)

 


Формулировка закона электромагнитной индукции, соответствующая выражению (4), относится только к контурам ограничивающим некоторую поверхность и впервые была дана Максвеллом. Однако ЭДС может наводиться и на отдельных участках контура. Это очевидно, если представить магнитный поток Ф числом единичных магнитных трубок или соответствующих линийN, т.е. Ф = N или D Ф = DN и dФ = dN . Отсюда

Явление электромагнитной индукции,

(6)

Так как трубки магнитного потока непрерывны, то их число может измениться только, если они пересекут поверхность образованную контуром. Следовательно, ЭДС, наводимая в контуре электрической цепи, равна взятой с обратным знаком скорости пересечения контура магнитными линиями.

Такая формулировка соответствует формулировке закона электромагнитной индукции Фарадея. Очевидно, что для контуров, ограничивающих поверхность, обе формулировке тождественны. Однако, магнитные линии могут пересекать не только контур, но и проводник, и в этом случае выражение (6) позволяет определить индуктированную ЭДС.

Электрические цепи в статическом режиме

Электрические цепи постоянного тока

Электрические цепи переменного тока

Переходные процессы в цепях с сосредоточенными параметрами

Начертательная геометрия и инженерная графика, перспектива