Применение Закона полного тока для расчета магнитного поля

Магнитной цепью называется совокупность магнитодвижущих сил (МДС), ферромагнитных тел или каких-либо иных сред, по которым замыкается магнитный поток.

Произведение числа витков катушки на протекающий в ней ток называют магнитодвижущей силой (МДС).

(1).

МДС вызывает в магнитной цепи магнитный поток подобно тому, как ЭДС вызывает ток в электрической цепи. На схемах МДС указывают стрелкой, положительное направление которой совпадает с направлением движения правоходного винта, если его вращать по направлению тока в обмотке (рис. 2 а).

Магнитная цепь, во всех сечениях которой магнитный поток одинаков, называется неразветвленной (рис. 2 б). Описание экспериментальной установки.

Рис. 2.

В разветвленной магнитной цепи потоки на различных участках неодинаковы (рис. 2 в). ток магнитная цепь цепь Одним из основных законов, используемых при расчете магнитной цепи, является закон полного тока: циркуляция вектора напряженности магнитного поля Н по замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов, которые охвачены этим контуром.

. (3).

Если контур интегрирования охватывает витков катушки, которым протекает ток I, то закон полного тока принимает вид.

. (4).

Между величинами, характеризующими магнитные и электрические цепи, существует формальная аналогия. Эта аналогия распространяется и на методы расчета магнитных цепей. В электрических цепях постоянные токи возникают под действием ЭДС. В магнитных цепях магнитные потоки создаются МДС обмоток. По аналогии с сопротивлением электрическому току часто используют сопротивление магнитному потоку, называемое магнитным сопротивлением.

Рассмотрим неразветвленную магнитную цепь (рис. 3 а).

По закону полного тока имеем.

(5).

Рис. 3.

где — напряженности магнитного поля и длины однородных (постоянного сечения) участков.

Учитывая, что; , а; уравнение (3) запишем в виде.

(6).

где; , Гн-1 — магнитные сопротивления участков.

Уравнению (6) соответствует эквивалентная схема замещения магнитной цепи (рис. 3 б).