Взаимодействие проводников с током. Электромагнит.
Сила взаимодействия проводников, по которым проходят токи I1 и I2, где µ0 — абсолютная магнитная проницаемость, Гн/м; l — длина проводников, м; а — расстояние между ними, м; F—сила взаимодействия, Н, определяется формулой:
F
=
µ µ0
(2.6).
Магнитная
индукция во всех точках, расположенных
на расстоянии а
от оси провода: B
=
µа
(2.7)
Абсолютная магнитная проницаемость воздуха и всех веществ, за исключением ферромагнитных материалов, близка к абсолютной магнитной проницаемости вакуума, называемой магнитной постоянной: µ0 = 4π∙10 -7 Гн/м=1,256-10-6 Гн/м.
Абсолютная магнитная проницаемость вещества µа = µ0∙µ, где µ — магнитная проницаемость, показывающая, во сколько раз абсолютная магнитная проницаемость данного материала больше магнитной постоянной.
Напряженность магнитного поля. Магнитное напряжение.
Напряженность
магнитного поля (А/м)
Н=
=
(2.8).
Напряженность
магнитного поля – это векторная
величина, не зависящая от свойств среды,
и определяется только токами в
проводниках, создающими магнитное
поле. Направление совпадает с направлением
вектора индукции в данной точке.
Произведение
проекции напряженности магнитного
поля Нl
на длину участка магнитной линии ∆l
называют
магнитным
напряжением Нl
∙∆l
или Нl
∙l
(по
всей длине магнитной индукции)
и
выражают в амперах (A).
Магнитное
напряжение, взятое по всей длине линии
магнитной индукции, называют
магнитодвижущей
силой (МДС) или намагничивающей силой
(НС)
Fm=
Нl
∙l
Закон полного тока. Энергия магнитного поля
Полный ток — это алгебраическая сумма токов, пронизывающих поверхность, ограниченную замкнутым контуром I = ∑i.
По закону полного
тока намагничивающая
сила (НС) Fm
вдоль замкнутого контура равна полному
току: Fm
= Нl
∙l
= ∑i.
(2.10). Для кольцевой катушки энергия
магнитного поля, выражаемая в джоулях
(Дж), W
=
=
2. Характеристики намагничивания стали
(Переводим единицы измерения напряженности в А/м при вычислениях)
|
В, Тл |
Марка стали | |||
|
Э11, Э12, Э21 |
Э41, Э42 |
Литая сталь (Н) |
Пермендюр (никель+железо и др.) | |
|
Н ∙102, А/м |
Н ∙102, А/м |
Н ∙102, А/м |
Н ∙102, А/м | |
|
0,1 |
— |
0,40 |
0,80 |
0,57 |
|
0,2 |
— |
0,50 |
1,60 |
0,70 |
|
0,3 |
— |
0,60 |
2,40 |
0,73 |
|
0,4 |
1,40 |
0,70 |
3,20 |
0,76 |
|
0,45 |
1,52 |
0,75 |
3,60 |
0,79 |
|
0,5 |
1,71 |
0,85 |
4,00 |
0,82 |
|
0,55 |
1,91 |
0,94 |
4,43 |
— |
|
0,60 |
2,11 |
1,10 |
4,88 |
0,85 |
|
0,65 |
2,36 |
1,27 |
5,35 |
— |
|
0,70 |
2,61 |
1,45 |
5,84 |
0,88 |
|
0,75 |
2,87 |
1,65 |
6,32 |
— |
|
0,80 |
3,18 |
1,85 |
6,82 |
0,91 |
|
0,85 |
3,52 |
2,10 |
7,45 |
— |
|
0,90 |
3,97 |
2,35 |
7,98 |
0,94 |
|
0,95 |
4,47 |
2,70 |
8,50 |
— |
|
1,00 |
5,02 |
3,00 |
9,20 |
0,97 |
|
1,05 |
5,70 |
3,40 |
10,04 |
1,00 |
|
1,10 |
6,47 |
3,95 |
10,90 |
1,05 |
|
1,15 |
7,39 |
4,60 |
11,87 |
1,10 |
|
1,20 |
8,40 |
5,40 |
12,90 |
1,15 |
|
1,25 |
9,76 |
6,40 |
14,30 |
1,20 |
|
1,30 |
11,40 |
7,70 |
15,90 |
1,25 |
|
1,35 |
13,40 |
9,70 |
18,10 |
1,32 |
|
1,40 |
15,80 |
13,00 |
20,90 |
1,40 |
|
1,45 |
19,50 |
18,30 |
24,40 |
1,50 |
|
1,50 |
25,00 |
27,5 |
28,9 |
1,62 |
|
1,55 |
32,80 |
38,50 |
34,30 |
1,80 |
|
1,60 |
43,70 |
51,50 |
41,00 |
2,00 |
|
1,65 |
58,80 |
69,50 |
48,70 |
2,25 |
|
1,70 |
77,80 |
89,00 |
57,50 |
2,6 |
|
2,00 |
— |
— |
— |
6,2 |
Кривая намагничивания некоторых ферромагнитных материалов (см. также в учебниках)
