Lăsați o linie închisă arbitrară să pătrundă într-un conductor cu curent (Figura 1), adică aderă unul la celălalt ca două linii de lanț. Un câmp magnetic apare în jurul conductorului.
Figura 1. Legea curentului total
Să construim vectorul de tensiune H. creat de curentul de la punctul A. Situat pe linia l. Dacă linia acoperă mai mulți conductori cu curent, atunci pentru fiecare curent, vectorii de tensiune sunt construiți la un anumit punct al liniei. Adăugând vectori separați geometric de intensitate, găsim vectorul intensității câmpului magnetic rezultat.
Vectorul tensiunii rezultante H în cazul general se formează cu un element de lungime Un unghi l # 945;. Prin urmare, componenta longitudinală sau tangențială Hl a tensiunii rezultante H va fi:
Dacă divizăm linia închisă în n elemente de lungime și adăugăm produsele lungimilor tuturor elementelor componentelor tangențiale ale tensiunii rezultate în aceste elemente, obținem următoarea sumă:
Această sumă poate fi reprezentată după cum urmează:
unde semnul denumește suma de la k = 1 la k = n.
În ingineria electrică teoretică, se demonstrează că această sumă este egală cu suma algebrică a curenților care aderă la circuitul de sumare în același mod ca și două legături adiacente ale unui lanț.
Prin urmare, putem scrie:
Această formulă este numită legea curentului total. Pentru cazul în care conturul în mod repetat pătrunde în aceeași bobină, ca de exemplu în prezența unei înfășurări cu un număr de rotații w. curentul total va fi:
Dacă buclele de sumare închise coincid cu linia magnetică, atunci vectorul de tensiune în orice punct al conturului va fi direcționat de-a lungul tangentei cu elementul de lungime # 916; l.
iar legea curentului total ia forma:
Dacă valoarea forței pentru toate punctele de pe contur este aceeași și suma L este de-a lungul conturului egal cu l. atunci formula pentru legea curentă totală este scrisă ca:
Legea curentului total este legea principală în calculul circuitelor magnetice și face posibilă, în unele cazuri, determinarea cu ușurință a intensității câmpului.
De exemplu, aplicarea legii curentului total pentru a determina puterea la o distanță a unui conductor rectiliniu cu curent, avem:
Figura 2. Pentru a determina intensitatea câmpului unei bobine înfășurată în jurul unui inel
Pentru a determina intensitatea câmpului în interiorul bobinei înfășurată în jurul inelului (Figura 2), vom folosi din nou legea curentului total. Conturul este un cerc de rază r. Conturul pătrunde în curbe cu curenți de o direcție:
Denumirea lungimii liniei mediane a inelului cu l = 2 × π × r. obținem:
Astfel, intensitatea câmpului bobinei este proporțională cu rezultatul numărului de amperi pe număr de rotații sau numărului de amperi. I × w se numește forța de magnetizare și este notată cu litera F. Deoarece w este un număr abstract, forța de magnetizare este măsurată în amperi.
Inducția magnetică din interiorul bobinei va fi:
Dacă suprafața secțiunii transversale a inelului de-a lungul întregii lungimi este aceeași și egală cu S. atunci, cunoscând inducția magnetică B., se poate determina fluxul magnetic Ф:
Aceeași formulă poate fi prezentată într-o altă formă:
În structura sa, această formulă seamănă cu formula lui Ohm. Sa menționat mai sus că produsul I × w se numește forța de magnetizare. Expresia numitorului se numește rezistența magnetică și este notată cu litera Rm:
Din această formulă se poate observa că rezistența magnetică este proporțională cu lungimea căii și invers proporțională cu secțiunea transversală a materialului prin care trece fluxul magnetic.
Astfel, fluxul magnetic Φ este proporțional cu forța de magnetizare F și invers proporțional cu rezistența magnetică Rm:
Figura 3. Legea curentului total pentru vid
Sursa: Kuznetsov M.I. "Bazele ingineriei electrice" - ediția a IX-a, revizuită - Moscova: Școala superioară, 1964 - 560th.
Citiți de asemenea
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: