Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники, Ростов на Дону, «Феникс», 2013
Интернет источники
http://www.bourabai.kz/toe/Теоретические основы электротехники и электроники
http://electroandi.ru/toe/raschet-prostykh-tsepej-postoyannogo-toka.html
Раздел №1 Электрические и магнитные цепи
Тема 1.2 Магнитные цепи
Название практической (лабораторной) работы):
Практическое занятие № 2 Нахождение магнитной индукции и напряжённости по кривой намагничивания
Учебная цель: Научиться находить магнитную индукцию и напряженность по кривой намагничивания
Образовательные результаты, заявленные во ФГОС:
Студент должен
уметь:
эксплуатировать электроизмерительные приборы;
контролировать качество выполняемых работ;
производить контроль различных параметров электрических приборов;
работать с технической документацией;
знать:
основные законы электротехники: электрическое поле, электрические цепи постоянного тока, физические процессы в электрических цепях постоянного тока;
расчёт электрических цепей постоянного тока;
магнитное поле, магнитные цепи;
электромагнитная индукция, электрические цепи переменного тока;
основные сведения о синусоидальном электрическом токе, линейные электрические цепи синусоидального тока;
общие сведения об электросвязи и радиосвязи;
основные сведения об электроизмерительных приборах, электрических машинах, аппаратуре управления и защиты.
Обеспеченность занятия :
Компьютер, мультимедийный проектор, вольтметры, амперметры, реостаты, провода, зажимы.
|
|
|
Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практической работы
Магнитная индукция
При движении любых заряженных частиц возникает магнитное поле, которое действует на движущиеся электрические заряды, в частности на проводник с током. Взаимодействие магнитного поля с движущимися зарядами или с проводниками, по которым протекает ток, осуществляется посредством сил, называемых электромагнитными.
Интенсивность магнитного поля в точке пространства характеризуется магнитной индукцией, которую обозначают символом B.
Магнитная индукция представляет собой силовую характеристику магнитного поля в соответствующей точке. За единицу магнитной индукции в СИ (SI) принята магнитная индукция поля, в котором на рамку площадью 1 м2 при протекании по ней тока 1 А действует со стороны поля момент сил Ммакс = 1 Н·м.
• Единица измерения магнитной индукции - тесла (Тл; T).
Магнитная индукция - величина векторная, т. е. характеризуется численным значением и направленностью.
Магнитное поле графически изображают при помощи линий магнитной индукции. Линией магнитной индукции (магнитной линией) называется такая линия, касательная к которой в любой точке совпадает с направлением вектора магнитной индукции.
|
|
|
Магнитные линии используют для указания направления магнитного поля и характеристики его интенсивности. Чем больше интенсивность магнитного поля (индукция), тем чаще проводят эти линии.
| Магнитные линии прямолинейного проводника с током имеют вид концентрических окружностей, центры которых расположены на оси проводника. Направление магнитных линий вокруг проводника с током определяют по мнемоническому правилу буравчика, которое заключается в следующем (рис. 1). Если буравчик расположить так, чтобы он ввинчивался в проводник по направлению тока, то направление вращения его рукоятки будет соответствовать направлению магнитных линий.
Направление магнитных линий вокруг катушки с током (соленоида) определяют также по правилу буравчика (рис. 2). При этом нужно совместить оси буравчика и катушки и вращать рукоятку буравчика в направлении тока в витках катушки. Поступательное движение буравчика укажет направление линий магнитной индукции.
| |
| Рис. 1 Определение направления магнитных линий вокруг проводника с током по правилу буравчика | Рис. 2 Определение направления магнитных линий вокруг соленоида |
Магнитную индукцию B (Тл) в точках, расположенных на расстоянии r (м) от оси бесконечно длинного прямолинейного проводника с токомI (А), рассчитывают по формуле
|
|
|
B = μa(I/2πr),
где μa - абсолютная магнитная проницаемость (характеристика магнитных свойств среды).
Магнитную индукцию на осевой линии в центре цилиндрической катушки с током, длина которой намного больше её диаметра, рассчитывают по формуле
B = μa(Iw/l),
где w - число витков катушки.
Произведение силы тока на число витков катушки (Iw) называют магнитодвижущей силой, она измеряется в ампер-витках (А·в). Произведение магнитной индукции B и площади F, перпендикулярной вектору магнитной индукции, называют магнитным потоком; обозначают символом Φ: Φ = BF.
• Единица измерения магнитного потока - вебер (Вб; Wb).
Магнитное поле, во всех точках которого векторы магнитной индукции равны по значению и параллельны друг другу, называют однородным. Магнитное поле, созданное одним и тем же током, при прочих равных условиях различно по интенсивности в различных средах ввиду различных магнитных свойств этих сред.
Магнитная проницаемость
|
|
|
Магнитные свойства среды характеризует абсолютная магнитная проницаемость.
• Единица измерения абсолютной магнитной проницаемости - генри на метр (Гн/м; H/m).
Абсолютную магнитную проницаемость вакуума принято называть магнитной постоянной
μ0=4π·10−7 Г/м.
Величина, показывающая, во сколько раз абсолютная магнитная проницаемость данной среды больше или меньше магнитной постоянной (абсолютной магнитной проницаемости вакуума), называется относительной магнитной проницаемостью или магнитной проницаемостью:μ = μa/μ0. Это величина безразмерная.
Вещества, у которых относительная магнитная проницаемость меньше единицы, называют диамагнитными. В них магнитное поле слабее, чем в вакууме. Такими веществами являются водород, вода, кварц, серебро, медь и др.
Вещества, у которых относительная магнитная проницаемость немного больше единицы, называются парамагнитными; в них магнитное поле несколько сильнее, чем в вакууме. К таким веществам относятся воздух, кислород, алюминий, платина и др.
Для диамагнитных и парамагнитных веществ значение магнитной проницаемости не зависит от напряженности внешнего, намагничивающего поля, т. е. представляет собой постоянную величину, характеризующую данное вещество.
Особую группу образуют ферромагнитные вещества (железо, сталь, никель, кобальт и некоторые сплавы), магнитная проницаемость которых достигает нескольких десятков тысяч. Эти материалы, обладающие свойствами намагничиваться и резко усиливать магнитное поле, широко применяют в электротехнике (в электромагнитах, электрических машинах, трансформаторах, электроизмерительных приборах, реле и др.).
Катушка с железным сердечником называется электромагнитом.
Вопросы для закрепления теоретического материала к лабораторной работе
1. Что такое магнитная индукция?
2.Что такое напряженность магнитного поля?
Задания для практического занятия:
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 798; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!