Закон полного тока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический

университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянов (Ленина)»

(СПбГЭТУ)

Реферат на тему:

«Закон полного тока»

Выполнили: Трофимова Е.Е.

Якименко Е.А.

Санкт-Петербург, 2013 г.

Содержание

Закон полного тока

Применение закона полного тока для расчета магнитного поля

Список литературы

Закон полного тока

Датский физик X.Эрстед в начале 19 века определил главный в теории электромагнетизма экспериментальный факт, он заключается в следующим, протекание по проводникам электрического тока приводит к появлению в окружающем пространстве магнитного поля.

Этот факт предоставил возможность французскому выдающемуся ученому Амперу выразить формулировкой закон, который на сегодняшний день имеет название закона полного тока.

Закон полного тока - один из основных законов электромагнитного поля. Устанавливает взаимосвязь между магнитной силой и величиной тока, проходящего через поверхность. Под полным током понимается алгебраическая сумма токов, пронизывающих поверхность, ограниченную замкнутым контуром.

;

.

Положительными считаются те токи, направление которых с направлением обхода подчиняется правилу правой руки. Токи, направление которых противоположно направлению обхода, берутся со знаком минус.

.

1. В отличие от электростатического поля, для которого циркуляция вектора равна нулю и электростатическое поле является потенциальным, циркуляция магнитного поля не равна нулю , если контур, по которому мы рассматриваем циркуляцию, охватывает токи. Поле, циркуляция которого отлична от нуля, называется вихревым или соленоидальным. Следовательно, магнитное поле является вихревым. У вихревого поля силовые линии замкнуты, следовательно, магнитных зарядов не существует.

Закон полного тока лежит в основе расчета магнитных цепей (рис. 1.)

где: Н - напряженность магнитного поля в данной точке пространства;

dl - элемент длины замкнутого контура L;

б - угол между направлениями векторов H и dl;

Рис. 1. Закон полного тока.

- алгебраическая сумма токов, пронизывающих контур L.

Ток , пронизывающий контур L считается положительным, если принятое направление обхода контура и направление этого тока связаны правилом правоходового винта (буравчика).

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).

Список литературы

1) Иродов И. Е. Электромагнетизм. Основные законы.- 3-е изд., испр.-М.: Лаборатория базовых знаний, 2000, сс. 126-143, 154-164.

2) Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. Пособие: для вузов.- 5-е изд., стер.- М.: Высш. шк., 1998, сс. 180-187, 204-207, 217-218.

Размещено на Allbest.ru