Toyota-navi.ru

АвтоКлуб Toyota
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем создается вращающееся магнитное поле в асинхронном двигателе

Вращающееся магнитное поле

Вращающееся магнитное поле. Обычно под вращающимся магнитным полем понимается магнитное поле, вектор магнитной индукции которого, не изменяясь по модулю, вращается с постоянной угловой скоростью. Впрочем, вращающимися называют и магнитные поля магнитов, вращающихся относительно оси, не совпадающей с их осью симметрии (например, магнитные поля звезд или планет).

Вращающееся магнитное поле создают, накладывая два или более разнонаправленных переменных, зависящих от времени по синусоидальному закону, магнитных поля одинаковой частоты, но сдвинутых друг относительно друга по фазе.

Это было на практике осуществлено независимо в 1882 году сербским инженером Н. Тесла и, немного позже, итальянским физиком Г. Феррарисом. Применяется в синхронных и асинхронных машинах.

Разность фаз для двухфазных систем (два перпендикулярных электромагнита) должна составлять 90°, а для 3-фазных (три электромагнита, направленных в одной плоскости под углом 120° друг к другу) 120°.

В 1824 году французский физик Франсуа Араго сформулировал существование вращающихся магнитных полей с помощью вращающегося медного диска и иглы, получив название « вращения Араго» . Английские экспериментаторы Чарльз Бэббидж и Джон Гершель обнаружили, что они могут вызвать вращение медного диска Араго, вращая под ним подковообразный магнит , а английский ученый Майкл Фарадей позже приписал этот эффект электромагнитной индукции . В 1879 году английский физик Уолтер Бейли заменил подковообразные магниты четырьмя электромагнитами и, вручную включая и выключая переключатели, продемонстрировал примитивный асинхронный двигатель.

Практическое применение вращающегося магнитного поля в двигателе переменного тока обычно приписывают двум изобретателям, итальянскому физику и инженеру-электрику Галилео Феррарису и сербско-американскому изобретателю и инженеру-электрику Николе Тесла . В своей автобиографии Тесла утверждал, что эта идея пришла ему в голову в 1882 году, когда он гулял в парке и рисовал ее на песке, чтобы показать другу, как это работает. Феррарис написал об исследовании концепции и построил работающую модель в 1885 году. В 1888 году Феррарис опубликовал свое исследование в документе для Королевской академии наук в Турине, и Тесла получил патент США (патент США 0,381,968 ) на свой дизайн.

Магнитные поля асинхронных двигателей. Вращающееся магнитное поле

РубрикаФизика и энергетика
Видреферат
Языкрусский
Дата добавления27.06.2015
Размер файла634,2 K
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Магнитные поля асинхронных двигателей. Вращающееся магнитное поле

Принцип действия асинхронных двигателей базируется на взаимодействии вращающегося магнитного поля и короткозамкнутых обмоток или элементов, приравненных к ним. Поэтому проблема получения вращающегося поля в магнитной системе машины является основной. В большинстве случаев для получения вращающегося магнитного поля используется трехфазная система источников питания, которая и получила широкое распространение. Но не следует забывать о том, что существуют и другие способы получения магнитных полей, близких к вращающимся магнитным полям. Что же такое идеальное вращающееся магнитное поле?

Вращающимся магнитным полем называют такое магнитное поле, которое, не изменяя своей конфигурации и интенсивности, вращается в пространстве вокруг оси, перпендикулярной силовым линиям и являющейся осью симметрии поля. Наглядным примером такого поля является поле постоянного магнита, вращающегося вокруг собственной оси симметрии OO‘.

Магнитная индукция поля в любой точке постоянного магнита, как и величина магнитного потока магнитопровода остаются неизменными, но направление этих величин изменяется в соответствии с законом вращения этого магнита.

Способы получения вращающегося магнитного поля различны. Наиболее простым из них является использование трехфазной системы напряжений, с помощью которой можно достаточно легко получить намагничивающие силы равной величины с фазовым сдвигом, равным трети периода.

Расположим три прямоугольные рамки в пространстве так, чтобы угол между плоскостями, составил 120.

Стороны рамок, параллельные оси OO‘, обозначим буквами AX, BY и CZ. Рассмотрим суммарное магнитное поле трех рамок, по которым протекают токи, изменяющиеся во времени по синусоидальному закону, но сдвинутые во времени на треть периода. Индексы токов выберем в соответствии с обозначением, принятым в трехфазной системе напряжений.

Эти токи, как было уже сказано, изменяются во времени по законам синуса, т.е.

Условимся под положительным направлением токов понимать такое направление токов рамок, когда в сторонах A, B, C ток идет от читателя, а в сторонах X, Y, Z к читателю. Временная диаграмма токов представлена на рис.

В дальнейших рассуждениях будем считать, что магнитный поток рамки пропорционален току этой рамки, а его направление определяется известным правилом буравчика. Магнитные потоки рамок будем представлять векторами, перпендикулярными плоскостям рамок. Длины векторов пропорциональны мгновенным значениям магнитных потоков рамок.

Мгновенные значения потоков рамок могут быть найдены из формул

Определим магнитный поток системы рамок, питаемых трехфазной системой токов.

В момент времени t = 0 ток фазы A равен нулю, ток фазы B имеет отрицательное направление, ток фазы C положителен.

Магнитный поток рамки A равен нулю, магнитный поток рамки B . Его абсолютное значение .

Магнитный поток фазы C . Его абсолютное значение .

Результирующий магнитный поток

его направление показано на рис.

Рассмотрим магнитный поток рамок в момент времени t = t1.

В этот момент времени ток рамки A положительный, ток рамки B отрицательный и ток фазы C положительный.

Фаза токов увеличилась на 30 . Магнитные потоки рамок

Магнитные потоки рамок представлены векторами на рис. 6.4, б. Суммарный магнитный поток . Таким образом, магнитный поток в момент времени t = t1 остался таким же, каким он был в момент времени t = 0, однако его направление изменилось, т.е. он повернулся в пространстве на 30 .

В момент времени t = t2, соответствующий изменению фазы токов на 60 , ток рамки A положительный, ток фазы C равен нулю и ток фазы B отрицательный, что отражено на рис. 6.4, в знаками (+) и () на сечении проводников рамок.

Длина векторов магнитных потоков определяется с помощью формул

Длина суммарного магнитного потока

Как и в предыдущие моменты времени, суммарный магнитный поток сохранил свою величину. Направление вектора этого потока изменилось на 60 .

Очевидным является то, что за время, равное периоду, магнитное поле рамок, сохраняя свою конфигурацию и интенсивность, повернется в пространстве на 360 градусов или сделает полный оборот.

Если частота питающих токов будет равна 50 герцам, то за одну секунду поле сделает 50 оборотов, а за минуту 3000 оборотов.

Магнитное поле трех рамок, питаемых трехфазной системой токов, представленное магнитными силовыми линиями, изображено на рис. 6.5, a. Такое поле называют двухполюсным.

В данном случае обмотка каждой фазы состоит из двух рамок. При этом рамки одной фазы расположены соосно и создают магнитные потоки противоположного направления.

Направление токов в рамках в момент времени t1 в соответствии с временной диаграммой токов представлено соответствующими символами (+) и ()б. Результирующее магнитное поле представлено силовыми линиями. Такое магнитное поле называется четырехполюсным. Не составляет труда показать, что за один период колебаний токов магнитное поле в этом случае повернется не на 360 в пространстве, а на 180 и за одну минуту такое поле будет совершать 1500 оборотов.

Читать еще:  Что будет если у инжекторного двигателя кончился бензин

Таким образом, изменяя конфигурацию обмоток, образующих магнитное поле, можно изменять ее частоту вращения. В общем случае частота вращения магнитного поля прямо пропорциональна частоте питающих токов и обратно пропорциональна числу пар полюсов этого поля, т.е.

магнитный ток двигатель асинхронный

где n1 — частота вращения поля в оборотах в минуту, f — частота тока, герц, p — число пар полюсов поля.

Для изменения частоты вращения магнитного поля можно изменить частоту питающего напряжения. Это наиболее очевидное решение вопроса изменения частоты вращения магнитного поля, которое связано с необходимостью создания специального источника трехфазного напряжения регулируемой частоты. Другим способом изменения частоты вращения поля является укладка в пазы статора такой обмотки, которая создала бы число пар полюсов больше одной. Тогда за один период изменения питающего напряжения поле повернется не на 360 в пространстве, а на 180, 120, 90 в зависимости от количества периодов укладки обмотки по окружности воздушного зазора машины. Поэтому частота вращения магнитного поля машины в этом случае определяется формулой (об/мин), где p — число пар полюсов машины или число периодов укладки обмотки в пазах статора.

Магнитное поле асинхронных двигателей, работающих в реальных условиях, не всегда является круговым вращающимся, т.е. таким, когда величина магнитного потока одного полюса результирующего поля не зависит от времени. В ряде случаев используется пульсирующее магнитное поле. Такое магнитное поле может быть образовано однофазной обмоткой, расположенной на статоре и питаемой источником однофазного синусоидального тока. На рис. 6.6 и 6.7, a представлен пример расположения однофазной обмотки на статоре, образующей поле с одной парой полюсов, и на рис. 6.7, б схема расположения проводников однофазной обмотки, образующей две пары полюсов. И в том, и в другом случае магнитное поле будет пульсирующим.

Круговое вращающееся магнитное поле может быть получено с помощью двухфазной системы токов, т.е. токов, сдвинутых по фазе на четверть периода.

Рассмотрим магнитное поле двух рамок с токами, изменяющимися во времени по косинусному закону и расположенными

в пространстве под 90 , как это показано на рис 6.6.

Ток рамки AX .

Ток рамки BY .

Пусть ток рамки AX сдвинут по фазе относительно тока рамки BY на четверть периода. Мгновенные значения магнитных потоков рамок пропорциональны соответствующим токам, поэтому

Представим потоки рамок в векторной форме, совместив плоскость поперечного сечения рамок с комплексной плоскостью так, что действительная ось будет расположена в плоскости рамки AX, а мнимая в плоскости рамки BY, как показано на рис. 6.6.

Вектор суммарного магнитного потока определится в этом случае из уравнения

Модуль вектора магнитного потока

Аргумент вектора t, определяющий его направление на комплексной плоскости, совпадает с его направлением в пространстве

Очевидно то, что величина магнитного потока остается постоянной, а его направление определяется углом е = t. Частота вращения полученного магнитного поля в пространстве равна угловой частоте питающих токов. Другими словами, магнитное поле двух рамок, расположенных в пространстве под 90 и питаемых токами с фазовым сдвигом в четверть периода, является круговым вращающимся полем.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Функционирование асинхронных машин в режиме генератора. Устройство асинхронных двигателей и их основные характеристики. Получение вращающегося магнитного потока. Создание вращающего момента. Частота вращения магнитного потока статора и скольжения.

реферат [206,2 K], добавлен 27.07.2013

Анализ источников магнитного поля, основные методы его расчета. Связь основных величин, характеризующих магнитное поле. Интегральная и дифференциальная формы закона полного тока. Принцип непрерывности магнитного потока. Алгоритм расчёта поля катушки.

дипломная работа [168,7 K], добавлен 18.07.2012

Магнитное поле — составляющая электромагнитного поля, появляющаяся при наличии изменяющегося во времени электрического поля. Магнитные свойства веществ. Условия создания и проявление магнитного поля. Закон Ампера и единицы измерения магнитного поля.

презентация [293,1 K], добавлен 16.11.2011

История открытия магнитного поля. Источники магнитного поля, понятие вектора магнитной индукции. Правило левой руки как метод определения направления силы Ампера. Межпланетное магнитное поле, магнитное поле Земли. Действие магнитного поля на ток.

презентация [3,9 M], добавлен 22.04.2010

Процесс формирования и появления магнитного поля. Магнитные свойства веществ. Взаимодействие двух магнитов и явление электромагнитной индукции. Токи Фуко — вихревые индукционные токи, возникающие в массивных проводниках при изменении магнитного потока.

презентация [401,5 K], добавлен 17.11.2010

Принцип действия асинхронного и синхронного двигателей

Содержание:

Как было показано ранее, одним из важнейших преимуществ многофазных систем является получение вращающегося магнитного поля с помощью неподвижных катушек, на чем основана работа двигателей переменного тока. Рассмотрение этого вопроса начнем с анализа магнитного поля катушки с синусоидальным током.

Магнитное поле катушки с синусоидальным током

При пропускании по обмотке катушки синусоидального тока она создает

магнитное поле, вектор индукции которого изменяется (пульсирует) вдоль этой катушки также по синусоидальному закону Рассмотрим только те части цепи, которые связаны с нейтралью или заземленной нейтралью, то есть только с ветвями, по которым может протекать ток нулевой последовательности. Через полпериода, когда при том же модуле ток изменит свой знак на противоположный, вектор магнитной индукции при той же абсолютной величине поменяет свою ориентацию в пространстве на 1800. С учетом вышесказанного магнитное поле катушки с синусоидальным током называют пульсирующим.

Круговое вращающееся магнитное поле двух- и трехфазной обмоток

Круговым вращающимся магнитным полем называется поле, вектор магнитной индукции которого, не изменяясь по модулю, вращается в пространстве с постоянной угловой частотой.

Для создания кругового вращающегося поля необходимо выполнение двух условий:

1. Оси катушек должны быть сдвинуты в пространстве друг относительно друга на определенный угол (для двухфазной системы — на 90е, для трехфазной — на 120°).

2. Токи, питающие катушки, должны быть сдвинуты по фазе соответственно пространственному смещению катушек.

Рассмотрим получение кругового вращающегося магнитного поля в случае двухфазной системы Тесла (рис. 2,а).

При пропускании через катушки гармонических токов каждая из них в соответствии с вышесказанным будет создавать пульсирующее магнитное поле. Векторы и , характеризующие эти поля, направлены вдоль осей соответствующих катушек, а их амплитуды изменяются также по гармоническому закону. Если ток в катушке В отстает от тока в катушке А на 90° (см. рис. 2,6), то

Возможно вам будут полезны данные страницы:

Найдем проекции результирующего вектора магнитной индукции на оси х и у декартовой системы координат, связанной с осями катушек:

Модуль результирующего вектора магнитной индукции в соответствии с рис. 2,в равен

при этом для тангенса угла а, образованного этим вектором с осью абсцисс, можно записать

Полученные соотношения (1) и (2) показывают, что вектор результирующего магнитного поля неизменен по модулю и вращается в пространстве с постоянной угловой частотой , описывая окружность, что соответствует круговому вращающемуся полю.

Покажем, что симметричная трехфазная система катушек (см. рис. 3,а) также позволяет получить круговое вращающееся магнитное поле.

Читать еще:  Что включает в себя капитальный ремонт дизельного двигателя

Каждая из катушек А, В и С при пропускании по ним гармонических токов создает пульсирующее магнитное поле. Векторная диаграмма в пространстве для этих полей представлена на рис. 3,6. Для проекций результирующего вектора магнитной индукции на

оси декартовой системы координат, ось у у которой совмещена с магнитной осью фазы А, можно записать

Приведенные соотношения учитывают пространственное расположение катушек, но они также питаются трехфазной системой токов с временным сдвигом по фазе на 1200. Поэтому для мгновенных значений индукций катушек имеют место соотношения

Подставив эти выражения в (3) и (4), получим:

В соответствии с (5) и (6) и рис. 2,в для модуля вектора магнитной индукции результирующего поля трех катушек с током можно записать:

а сам вектор составляет с осью х угол а, для которого

Таким образом, и в данном случае имеет место неизменный по модулю вектор магнитной индукции, вращающийся в пространстве с постоянной угловой частотой , что соответствует круговому полю.

Магнитное поле в электрической машине

С целью усиления и концентрации магнитного поля в электрической машине для него создается магнитная цепь. Электрическая машина состоит из двух основных частей (см. рис. 4): неподвижного статора и вращающегося ротора, выполненных соответственно в виде полого и сплошного цилиндров.

На статоре расположены три одинаковые обмотки, магнитные оси которых сдвинуты по расточке магнитопровода на 2/3 полюсного деления т, величина которого определяется выражением

где

радиус расточки магнитопровода, ар- число пар полюсов (число эквивалентных вращающихся постоянных магнитов, создающих магнитное поле, — в представленном на рис. 4 случае р=1).

На рис. 4 сплошными линиями (А, В и С) отмечены положительные направления пульсирующих магнитных полей вдоль осей обмоток А, В и С.

Приняв магнитную проницаемость стали бесконечно большой, построим кривую распределения магнитной индукции в воздушном зазоре машины, создаваемой обмоткой фазы А, для некоторого момента времени t (рис. 5). При построении учтем, что кривая изменяется скачком в местах расположения катушечных сторон, а на участках, лишенных тока, имеют место горизонтальные участки.

Заменим данную кривую синусоидой (следует указать, что у реальных машин за счет соответствующего исполнения фазных обмоток для результирующего поля такая замена связана с весьма малыми погрешностями). Приняв амплитуду этой синусоиды для выбранного момента времени t равной ВА, запишем

С учетом гармонически изменяющихся фазных токов для мгновенных значений этих величин при сделанном ранее допущении о линейности зависимости индукции от тока можно записать

Подставив последние соотношения в (7). (9), получим

Просуммировав соотношения (10). (12), с учетом того, что сумма последних членов в их правых частях тождественно равна нулю, получим для результирующего поля вдоль воздушного зазора машины выражение

представляющее собой уравнение бегущей волны.

Магнитная индукция постоянна, если . Таким образом, если мысленно выбрать в воздушном зазоре некоторую точку и перемещать ее вдоль расточки магнитопровода со скоростью

то магнитная индукция для этой точки будет оставаться неизменной. Это означает, что с течением времени кривая распределения магнитной индукции, не меняя своей формы, перемещается вдоль окружности статора. Следовательно, результирующее магнитное поле вращается с постоянной скоростью. Эту скорость принято определять в оборотах в минуту:

Принцип действия асинхронного и синхронного двигателей

Устройство асинхронного двигателя соответствует изображению на рис. 4. Вращающееся магнитное поле, создаваемое расположенными на статоре обмотками с током, взаимодействует с токами ротора, приводя его во вращение. На сегодняшний день асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором наиболее широко используются благодаря своей простоте и надежности. Оцинкованные медные или алюминиевые стержни размещаются в канавках ротора таких машин. Концы всех стержней с обоих торцов ротора соединены медными или алюминиевыми же кольцами, которые замыкают стержни накоротко. Отсюда и произошло такое название ротора.

В короткозамкнутой обмотке ротора под действием ЭДС, вызываемой вращающимся полем статора, возникают вихревые токи. Взаимодействуя с полем, они вовлекают ротор во вращение со скоростью принципиально меньшей скорости вращения поля . Отсюда название двигателя — асинхронный.

называется относительным скольжением. Для двигателей нормального исполнения S=0,02. 0,07. Неравенство скоростей магнитного поля и ротора становится очевидным, если учесть, что при вращающееся магнитное поле не будет пересекать токопроводящих стержней ротора и, следовательно, в них не будут наводиться токи, участвующие в создании вращающегося момента.

Принципиальное отличие синхронного двигателя от асинхронного заключается в исполнении ротора. Последние из синхронных двигателей представляют собой магниты (с относительно малой мощностью), выполненные на основе постоянных магнитов или электромагнитов. Поскольку противоположный полюс магнита притягивается, вращающееся поле статора, которое можно интерпретировать как вращающийся магнит, несет гиромагнитные роторы, и их скорости равны. Это объясняет название двигателя -синхронный.

В заключение отметим, что в отличие от асинхронного двигателя, у которого обычно не превышает 0,8.. .0,85, у синхронного двигателя можно добиться большего значения и сделать даже так, что ток будет опережать напряжение по фазе. В этом случае, подобно конденсаторным батареям, синхронная машина используется для повышения коэффициента мощности.

На странице -> решение задач по электротехнике собраны решения задач и заданий с решёнными примерами по всем темам теоретических основ электротехники (ТОЭ).

Услуги:

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Подобно тому, как покоящийся электрический заряд действует на другой заряд посредством электрического поля, электрический ток действует на другой ток посредством магнитного поля. Действие магнитного поля на постоянные магниты сводится к действию его на заряды, движущиеся в атомах вещества и создающие микроскопические круговые токи.

Учение об электромагнетизме основано на двух положениях:

  • магнитное поле действует на движущиеся заряды и токи;
  • магнитное поле возникает вокруг токов и движущихся зарядов.

Взаимодействие магнитов

Постоянный магнит (или магнитная стрелка) ориентируется вдоль магнитного меридиана Земли. Тот его конец, который указывает на север, называется северным полюсом (N), а противоположный конец — южным полюсом (S). Приближая два магнита друг к другу, заметим, что одноименные их полюсы отталкиваются, а разноименные — притягиваются ( рис. 1 ).

Если разделить полюса, разрезав постоянный магнит на две части, то мы обнаружим, что каждая из них тоже будет иметь два полюса, т. е. будет постоянным магнитом ( рис. 2 ). Оба полюса — северный и южный, — неотделимые друг от друга, равноправны.

Магнитное поле, создаваемое Землей или постоянными магнитами, изображается, подобно электрическому полю, магнитными силовыми линиями. Картину силовых линий магнитного поля какого-либо магнита можно получить, помещая над ним лист бумаги, на котором насыпаны равномерным слоем железные опилки. Попадая в магнитное поле, опилки намагничиваются — у каждой из них появляется северный и южный полюсы. Противоположные полюсы стремятся сблизиться друг с другом, но этому мешает трение опилок о бумагу. Если постучать по бумаге пальцем, трение уменьшится и опилки притянутся друг к другу, образуя цепочки, изображающие линии магнитного поля.

Читать еще:  Что залито с завода в двигатель лады гранты

На рис. 3 показано расположение в поле прямого магнита опилок и маленьких магнитных стрелок, указывающих направление линий магнитного поля. За это направление принято направление северного полюса магнитной стрелки.

Опыт Эрстэда. Магнитное поле тока

В начале XIX в. датский ученый Эрстэд сделал важное открытие, обнаружив действие электрического тока на постоянные магниты. Он поместил длинный провод вблизи магнитной стрелки. При пропускании по проводу тока стрелка поворачивалась, стремясь расположиться перпендикулярно ему ( рис. 4 ). Это можно было объяснить возникновением вокруг проводника магнитного поля.

Магнитные силовые линии поля, созданного прямым проводником с током, представляют собой концентрические окружности, расположенные в перпендикулярной к нему плоскости, с центрами в точке, через которую проходит ток ( рис. 5 ). Направление линий определяется правилом правого винта:

Силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции B. В каждой точке он направлен по касательной к линии поля. Линии электрического поля начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных, а сила, действующая в этом поле на заряд, направлена по касательной к линии в каждой ее точке. В отличие от электрического, линии магнитного поля замкнуты, что связано с отсутствием в природе «магнитных зарядов».

Магнитное поле тока принципиально ничем не отличается от поля, созданного постоянным магнитом. В этом смысле аналогом плоского магнита является длинный соленоид — катушка из провода, длина которой значительно больше ее диаметра. Схема линий созданного им магнитного поля, изображенная на рис. 6 , аналогична таковой для плоского магнита ( рис. 3 ). Кружочками обозначены сечения провода, образующего обмотку соленоида. Токи, текущие по проводу от наблюдателя, обозначены крестиками, а токи противоположного направления — к наблюдателю — обозначены точками. Такие же обозначения приняты и для линий магнитного поля, когда они перпендикулярны плоскости чертежа ( рис. 7 а, б).

Направление тока в обмотке соленоида и направление линий магнитного поля внутри него также связаны правилом правого винта, которое в этом случае формулируется так:

Исходя из этого правила, легко сообразить, что у соленоида, изображенного на рис. 6 , северным полюсом служит правый его конец, а южным — левый.

Магнитное поле внутри соленоида является однородным — вектор магнитной индукции имеет там постоянное значение (B = const). В этом отношении соленоид подобен плоскому конденсатору, внутри которого создается однородное электрическое поле.

Сила, действующая в магнитном поле на проводник с током

Опытным путем было установлено, что на проводник с током в магнитном поле действует сила. В однородном поле прямолинейный проводник длиной l, по которому течет ток I, расположенный перпендикулярно вектору поля B, испытывает действие силы: F = I l B.

Направление силы определяется правилом левой руки:

Следует отметить, что сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, направлена не по касательной к его силовым линиям, подобно электрической силе, а перпендикулярна им. На проводник, расположенный вдоль силовых линий, магнитная сила не действует.

Уравнение F = IlB позволяет дать количественную характеристику индукции магнитного поля.

Отношение не зависит от свойств проводника и характеризует само магнитное поле.

Модуль вектора магнитной индукции B численно равен силе, действующей на расположенный перпендикулярно к нему проводник единичной длины, по которому течет ток силой один ампер.

В системе СИ единицей индукции магнитного поля служит тесла (Тл):

Магнитное поле. Таблицы, схемы, формулы

(Взаимодействие магнитов, опыт Эрстеда, вектор магнитной индукции, направление вектора, принцип суперпозиции. Графическое изображение магнитных полей, линии магнитной индукции. Магнитный поток, энергетическая характеристика поля. Магнитные силы, сила Ампера, сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Магнитные свойства вещества, гипотеза Ампера)

Дополнительные материалы по теме: Электромагнитные явления

Конспект по теме «Магнитное поле. Теория, формулы, схемы».

Список открытий и изобретений Николы Теслы и где они применяются сейчас

За всю жизнь Никола Тесла получил более 700 патентов. Многие его разработки стали электрической догмой, но открытия и нововведения не ограничивались одной сферой. Например, Тесла придумал радио раньше Маркони и Попова и работал с рентгеновскими лучами до их официального открытия Вильгельмом Рентгеном.

⚡ Многофазный электрический ток

Что такое многофазный электрический ток

Если у нас есть несколько переменных токов, максимумы и минимумы которых смещены относительно друг друга, то мы получим многофазный электрический ток.

Многофазный электрический ток используют в асинхронных двигателях, а также в линиях электропередач для более экономичной передачи электроэнергии.

Радиосвязь и мачтовая антенна для радиосвязи

Как работает антенна

Антенна может работать в двух режимах: либо как передатчик, либо как приёмник сигнала. Когда антенна работает в режиме приёма, электромагнитное поле падающей на антенну волны наводит токи на токопроводящих элементах конструкции антенны, создавая разность потенциалов, которую радиоприёмник преобразует в выходной сигнал, и мы можем услышать музыку. Если мы хотим передать сигнал, то происходит всё ровно наоборот: радиопередатчик образует переменный электрический ток, и вокруг антенны создаётся переменное магнитное поле, которое порождает вихревое электрическое поле и в результате образуется электромагнитная волна, которая уносится в пространство. [Картинка №5 устройство антенны]

Сегодня антенны используют повсеместно: от радиоприёмников и автомобилей до Wi-Fi-роутеров, телефонов и 5G-вышек.

🌩️ Трансформатор Тесла

Что такое трансформатор

Трансформатор — электромагнитное устройство, которое изменяет напряжение электрической системы, сохраняя частоту, за счёт электромагнитной индукции.

Катушка Теслы — это тоже трансформатор, но резонансный, способный производить высокое напряжение высокой частоты.

К сожалению, сейчас трансформатор Тесла используют только в качестве декоративных и развлекательных целей, так как выходное напряжение может достигать миллионов вольт, создавая многометровые молнии.

💡 Люминесцентные лампы

Такие лампы очень экономичные, они быстро заменили лампы накаливания. Но прогресс не стоит на месте, и сейчас мы всё чаще используем светодиодное освещение.

Прим. ред. Continental Edison Company — одна из крупнейших энергетических компаний в США с 1823 года.

Прим. ред. Edison Machine Works. Бывшая компания по производству динамо, больших электродвигателей и других компонентов электрического освещения, принадлежащая Томасу Эдисону

Не путать с Continental Edison Company.

Прим. ред. Серия событий, связанных с внедрением двух конкурирующих систем освещения. Первая система освещения улиц основывалась на дуговых лампах, работающих на переменном токе высокого напряжения (Н. Тесла); а вторая заключалась в крупномасштабном производстве компанией Томаса Эдисона ламп накаливания низкого напряжения на постоянном токе, предназначенных для применения в закрытых помещениях. Кстати, в 2017-м году вышел фильм «Война токов» с Бенедиктом Камбербэтчем в роли Томаса Эдисона и Николасом Холтом в роли Никола Тесла. Фильм как раз про эти события!

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector