Методические рекомендации. Многие современные электротехнические устройства (электрические машины, трансформаторы, электромагнитные аппараты и др.) устроены так

Многие современные электротехнические устройства (электрические машины, трансформаторы, электромагнитные аппараты и др.) устроены так, что магнитный поток, создаваемый внешними токами, замыкается по учас-ткам, выполненным из ферромагнитных материалов: стали, железа, кобальта, никеля и их сплавов. Сочетание тел и сред, по которым замыкается магнитный поток, называют магнитной цепью. Магнитные цепи конструктивно выполняются неразветвленными, разветвленными, однородными, неоднородными.

Необходимо знать, что расчет магнитных цепей основан на применении двух зако-нов Кирхгофа, записанных для магнитной цепи.

Прямая задача расчета магнитной цепи - по заданному магнитному потоку и геометрическим размерам определяется намагничивающая сила.

Цепь разбивают на однородные участки, для которых находятся значения магнитной индукции, а по значениям В каждого участка и кривым намагничивания определяется нап-ряженность магнитного поля. А затем составляется уравнение закона полного тока, откуда определяют IW.

Обратная задача расчета магнитной цепи - определение магнитного потока по задан-ной намагничивающей силе и геометрическим размерам.

Для однородной неразветвленной магнитной цепи она решается с использованием выражения, напоминающего закон Ома для электрической цепи, который в магнитных це-пях называют законом Ома для магнитной цепи.

Если цепь неоднородная, то для решения обратной задачи, которая встречается реже, применяется метод последовательных приближений и графо-аналитическое решение.

Следует обратить внимание на методику расчета цепей с постоянным магнитом, гденамагничевающая сила равна нулю а воздушный зазор в цепи создает сильное размагничивающее действие.

Требуется разобраться с методикой расчета магнитных цепей на решен-ных примерах в рекомендуемой литературе [4, §9.1-9.4]; [9, §6.5-6.7].

При изучении данной темы, целесообразно изучить энергию электри-ческого поля и разобраться в энергетическом балансе электростатической системы, а затем перейти к изучению энергии магнитного поля.

Вопросы для самоконтроля:

1. Поясните, что называется магнитной цепью?

2. Поясните, какие цепи являются неразветвленными и какие развет-вленными? Однородными и неоднородными?

3. Объясните, какие задачи ставятся при расчете магнитных цепей?

4. Объясните, какие законы используются для расчета магнитных цепей?

5. Поясните методику расчета однородной неразветвленной магнитной цепи при прямой и обратной задачах?

6. Поясните методику расчета неоднородной неразветвленной магнитной цепи?

7. Объясните, какова методика расчета симметричной и несимметричной разветвленной магнитной цепи?

8. Запишите закон Ома для магнитной цепи.

9. Объясните, какова методика расчета цепей с постоянными магни-тами?

10. Расскажите, какое действие оказывает воздушный зазор между полосами постоянного магнита на магнитную индукцию?

11. Поясните, в чем проявляется энергия электрического поля?

12. Поясните, на что расходуется изменение энергии источника согласно энергетическому балансу электростатической системы?

13. Поясните, как изменится запас энергии в электрическом поле и заряд конденсатора при увеличении расстояния между обкладками конденсатора, подключенного к источнику электрической энергии, в результате действия внешней механической силы?

14. Поясните, как определяется энергия магнитного поля уединенного контуpa или катушки с током? системы магнитосвязанных катушек?

15. Объясните, почему энергию магнитного поля уединенного контура с током нельзя определить произведением конечных значений потокосцепления и тока?

16. Поясните, как определяется энергия магнитного поля?

17. Объясните за счёт чего совершается механическая работа, связанная с перемещением якоря электромагнита?