Главная Реклама О Сайте Контакты

Вместо сердечника катушка

Категория: Медицина | Автор: Drakohuhol | Дата: 26.02.2015, 18:34 | Комментари: 29 |

Мы имеем здесь три надетые на железные сердечники катушки ХА, YB и ZC, расположенные друг относительно друга под углом в 120°.

Они складываются из потерь на нагревание проводов проходящими по ним токами (потери в меди), потерь на токи Фуко и на нагревание стали сердечников при их перемаг-ничивании (потери в стали) и потерь на трение.

Напряженность поля соленоида можно увеличить в сотни и тысячи раз, помещая внутрь него железный сердечник.

Поле катушки с железным сердечником значительно сильнее, чем поле катушки без сердечника, потому что железо внутри катушки сильно намагничивается и поле его складывается с полем катушки.

Однако применение железных сердечников в электромагнитах для усиления поля может оказаться полезным только до известного предела.

При большом токе в обмотке (точнее, когда число ампервитков на 1 еж длины достигает больших значений, примерно нескольких десятков тысяч) поле, создаваемое самой обмоткой, оказывается гораздо сильнее поля насыщенного железного сердечника, так что железный сердечник становится практически бесполез'ным и лишь усложняет конструкцию электромагнита.

Поэтому самые мощные электромагниты делают без железного сердечника.

При наличии железного сердечника в таких электромагнитах могут быть получены довольно сильные магнитные поля (десятки тысяч эрстед).

Железный сердечник электромагнита притягивает в В железную пластину АС, замыкая в А цепь рабочего тока (большого).

При вдвигании сердечника ток в катушке J будет иметь направление, противоположное направлению тока в катушке Р.

При удалении сердечника оба тока будут направлены одинаково.

1) Уменьшить число витков; 2) вынуть железный сердечник.

Способ с сердечником выгоднее, так как увеличивается безваттное сопротивление.

а) Включить реостат последовательно с электромагнитом; б) сделать выдвижной сердечник.

Силовые линии по-прежнему не имеют ни начала, ни конца и проходят сквозь деревянный сердечник соленоида, направляясь вне соленоида от северного полюса к южному, а внутри соленоида от южного полюса к северному (рис.

Определите направление тока в катушке J при вдвигании железного сердечника и при выдвигании его из катушки Р.

В катушке Р без железного сердечника, имеющей длину /= =25 см и диаметр d= 10 см и содержащей п= 1000 витков, ток равномерно увеличивается на 1 а в 1 сек.

Если, например, поместить внутрь катушки массивный металлический сердечники пропустить по катушке переменный ток, который 100 раз в секунду меняет свое направление и величину, доходя до ' нуля и вновь усиливаясь, то этот сердечник нагреется очень сильно.

Нагревание это вызывается индуцированными (вихревыми) токами, возникающими вследствие непрерывного изменения магнитного потока, пронизывающего сердечник.

Если же этот сердечник сделать из отдельных тонких проволок, изолированных друг от друга слоем лака или окислов, то сопротивление сердечника в направлении его толщины, т.

Индуцированный ток больше при наличии железного сердечника в соленоиде (б), чем без сердечника в нем (a).

Т о к в соленоиде Р в обоих случаях задаем о д и н а к о в ы м, но при втором опыте введем предварительно в соленоид Р железны и сердечник (рис.

Мы обнаружим, что во втором случае (при наличии сердечника) индуцированный в катушке ток, а следовательно, и э.

индукции оказываются гораздо большими, чем в первом опыте (когда железный сердечник отсутствует).

Чтобы без железного сердечника получить то же значение э.

индукции, как и при наличии сердечника, нужно было бы во много раз усилить первичный ток в соленоиде Р.

Таким образом, внесение железного сердечника сильно увеличивает начальное значение магнитного потока.

Повторяя наш опыт с сердечниками различной толщины, мы убедимся, что увеличение магнитного потока будет тем больше, чем большая часть соленоида заполняется железом.

когда обмотка плотно навита на железный сердечник.

Строго говоря, полное увеличение магнитного потока достигается лишь тогда, когда все линии магнитного поля проходят в веществе сердечника.

Это бывает, например, у соленоида, плотно навитого на замкнутый в виде кольца сердечник (рис.

Однако, если соленоид достаточно длинен по сравнению со своими поперечными размерами и плотно навит на длинный выступающий сердечник, то индукционная катушка, помещенная в средней части соленоида (рис.

Наличие железного сердечника увеличивает магнитный поток соленоида: о) наибольшее увеличение магнитного потока достигается у кольцеобразного сердечника; б) большое увеличение магнитного потока получается также у длинного и узкого соленоида с выступающими концами сердечника.

В этом случае отношение магнитных потоков в соленоиде, навитом на сердечник, и в том же соленоиде без сердечника зависит только от материала сердечника, конечно, при условии, что начальный ток в обмотке имеет одно и то же значение.

Обозначая его греческой буквой fi (мю), мы можем написать: где Ф — магнитный поток в катушке с сердечником, а Ф0 — магнитный поток в катушке без сердечника.

Величину [л,, характеризующую магнитные свойства железа, использованного для сердечника, называют его магнитной проницаемостью.

Под влиянием магнитного поля соленоида амперовы токи в железном сердечнике ориентируются так, что направление их совпадает с током в соленоиде.

сердечника увеличивает магнитный поток весьма значительно, иногда в тысячи раз.

Этим же объясняется и увеличение магнитного потока сквозь соленоид при введении в него сердечника: к магнитному потоку, создаваемому током в обмотке соленоида, добавляется магнитный поток, создаваемый совокупностью ориентировавшихся амперовых токов.

Если в описанных выше опытах вместо сердечника из железа брать сердечники из других материалов, то также можно обнаружить изменение магнитного потока.

Действительно, при введении в катушку сердечника из этих материалов увеличение магнитного потока оказывается довольно значительным.

При сложении полей т о-к о в (в отсутствие железных сердечников) изложенное в § 122 не нуж-даегся в оговорках.

Возьмем катушку J с несколькими сотнями витков, надетую на замкнутый железный сердечник (рис.

Очень сильно возрастает магнитный поток через катушку, если в нее вставить железный сердечник (§ 145).

Поэтому катушка с железным сердечником обладает гораздо большей индуктивностью, чем такая же по размерам катушка без сердечника.

Зависит ли индуктивность катушки с железным сердечником от величины тока в ней?

308 вместо конденсаторов катушку из медной проволоки с большим числом витков, внутрь которых помещен железный сердечник (рис.

Будем постепенно вытягивать из катушки железный сердечник.

При полном удалении сердечника накал лампочки может дойти почти до нормального значения, если число витков катушки не очень большое.

Положим, что в цепь включена катушка из 1000 витков медной проволоки диаметром в 0,4 мм, навитых на цилиндрический железный сердечник с диаметром 10 см и длиной 50 см.

реостаты заменены катушками с железным сердечником, индуктивное сопротивление которых настолько больше омического, что последним можно пренебречь (рис.

Это можно осуществить либо с помощью реостата, либо с помощью катушки с выдвигающимся железным сердечником.

Всякий трансформатор имеет железный сердечник, на который надеты две катушки (обмотки).

Так как обе обмотки надеты на общий железный сердечник, то почти все силовые линии этого поля проходят через обмотки.

На тот же сердечник надеты четыре вторичные катушки с числами витков 250, 500, 1500 и 10000.

Это катушка, надетая на железный сердечник и имеющая ряд отводов через определенное число витков.

Когда мы включаем нагрузку, то переменный ток /2, проходящий по вторичной обмотке, сам создает в сердечнике переменное магнитное поле и индуцирует в первичной обмотке некоторую дополнительную э.

Для уменьшения потерь энергии на нагревание сердечников токами Фуко их изготовляют из отдельных тонких листков стали, изолированных друг от друга (§ 144), а для уменьшения потерь на нагревание сердечника при его перемагничива-нии сердечники изготовляют из специальных сортов стали, в которых эти потери малы.

Еще более совершенным является фильтр, состоящий из катушки с железным сердечником, обладающей большой индуктивностью, и двух конденсаторов.

Для того чтобы получать большие магнитные потоки через обмотки якоря, а следовательно, и большие изменения этих потоков, якорь снабжают железным сердечником, концы которого имеют такую форму, чтобы между полюсами магнита и сердечником оставался лишь небольшой зазор, необходимый для вращения.

Катушка /, намотанная на железный сердечник, вращается в поле электромагнита NS.

Так как выпрямление происходит лишь на коллекторе машины, а в каждой секции индуцируется переменный ток, то во избежание сильного нагревания токами Фуко сердечник якоря делают не сплошным, а набирают из отдельных стальных листов, на краю которых выштамповывают-ся выемки для активных проводников якоря, а в центре — отверстие для вала со шпонкой (рис.

Генератор постоянного тока в разобранном виде: а — станина; б — якорь; в — подшипниковые щиты; г — щетки с щеткодержателями, укрепленные на так называемой траверзе; д — сердечник полюса.

Здесь круг с вырезами изображает задний торец железного сердечника, в пазах которого уложены длинные провода отдельных секций, параллельные оси цилиндра.

Детали генератора постоянного тока: а) полюсный сердечник с обмоткой возбуждения, б) стальной лист якоря с прорезью посредине.

Но фактически сердечники один раз намагниченных электромагнитов сохраняют всегда некоторое, хотя бы и очень слабое остаточное намагничивание.

Источник: http://www.fizi.oglib.ru/bgl/2378/451.html

Добавить комментарий!

Имя:
E-Mail:
Код:
Курение запрет 1.06.2013
Введите код: