Магнитные цепи. Классификация магнитных цепей. Закон Ома для магнитных цепей. Тема 4

1. 4. Магнитные цепи. Классификация магнитных цепей. Закон Ома для магнитных цепей.

2.

Магнитная цепь — это совокупность
устройств из ферромагнитных
материалов, в которых
замыкается магнитный поток.
Простейшей магнитной цепью является
сердечник кольцевой катушки.
Одним из участков магнитной цепи
может быть воздушный зазор.

3.

4.

• Конструктивно различают
неразветвленные и разветвленные
магнитные цепи.
• В неразветвленной магнитной цепи
магнитный поток, созданный токами
обмоток для всех участков и сечений
магнитной цепи, имеет одинаковое
значение (как и ток в неразветвленной
электрической цепи).

5. Неразветвленная магнитная цепь

6.

Для разветвленной магнитной цепи
характерно то, что созданный током
магнитный поток разветвляется,
при этом его величина определяется
алгебраической суммой магнитных
потоков в разветвлениях Ф = Ф1 + Ф2
(как и ток в разветвленной
электрической цепи – по первому
закону Кирхгофа).

7. Разветвленная магнитная цепь

8.

Разветвленная магнитная цепь может
быть симметричной и
несимметричной.
Цепь считается симметричной, если
правая и левая ее части имеют
одинаковые размеры, выполненные из
одинакового материала и
действующие МДС в каждой части
также одинаковы.

9.

Магнитные цепи могут быть
однородными и неоднородными.
Однородная магнитная цепь
представляет собой замкнутый
сердечник, который по всей длине
имеет одинаковое сечение и выполнен
из однородного материала.
Пример – кольцевой сердечник,
рассмотренный выше.

10.

Неоднородная магнитная цепь состоит
из нескольких однородных участков,
каждый из которых по своей длине
имеет одинаковое сечение и выполнен
из определенного материала.
Если в магнитной цепи имеется хотя
бы один воздушный зазор, то это уже
неоднородная цепь.

11. Неоднородная магнитная цепь

12. Закон Ома для магнитных цепей

13.

Если по кольцевой катушке с числом
витков w проходит ток I, то этот ток
в сердечнике катушки длиной l и
сечением S создает напряженность:
Iw
H
l

14.

Рассмотрим однородную
неразветвленную магнитную цепь,
сердечник которой по всей длине l
выполнен из одного материала с
относительной магнитной
проницаемостью μ.

15.

16.

Тогда магнитный поток в
сердечнике кольцевой катушки можно
определить как:
Iw
Ф BS 0
S
l

17.

Это же уравнение можно записать и
по-другому:
Iw
Ф
l
0 S
где
l
0 S
RM
– магнитное
сопротивление
магнитной цепи

18.

Тогда магнитный поток магнитной
цепи:
Uм
Ф
Rм
Данное выражение и есть закон Ома
для неразветвленной однородной
магнитной цепи.

19.

Он формулируется следующим
образом: магнитный поток в
неразветвленной магнитной цепи
пропорционален магнитному
напряжению и обратно
пропорционален магнитному
сопротивлению
(как и ток по закону Ома в
электрической цепи).

20.

Если неразветвленная цепь
неоднородна и на сердечнике имеются
две обмотки, т.е. две МДС и три
однородных участка, то закон Ома для
такой магнитной цепи:
U м1 U м 2
Ф
Rм1 Rм 2 Rм 3

21.

Знак «плюс» между магнитными
напряжениями ставится тогда, когда
обмотки включены согласно, т.е.
магнитные потоки в сердечнике –
одного направления, а «минус», когда
обмотки включены встречно, т.е.
потоки в сердечнике направлены друг
против друга.

22. Домашнее задание

• Евдокимов Ф.Е. Теоретические основы
электротехники.
Гл.9, § 9.1-9.3, с. 170-184.