магнитно поле на енергия - studopediya
дълги 10. соленоидни 20 см и 4 см в диаметър има плътна трислойна намотка на тел 0.1 mm в диаметър. Чрез навиване солен Ida протичащ ток 0,1 А. В зависимост = F (Н) за материала на сърцевината, показана на Фиг. 10. Определяне на напрежението и полето за индукция в сол-Нойда, магнитна проницаемост на сърцевината, индуктивност на соленоида, електромагнитния насипно енергия и поле енергийна плътност.
Решение. Полето вътре в соленоида могат да се приемат за хомогенни Ним. В този случай, напрегнатостта на полето е равен на: където I - тока в намотката, - броя на завъртанията на единица дължина на соленоид, К - брой на намотаване на слоя, г - диаметър проводник. след това
Съгласно схема В = F (Н) (фиг. 10) тучни-Дим че напрежението 3000 А / м, с индукционни-sponds до 1,7 Тесла. Execu-Zuya връзка между индукция и интензивност област, например, определяне на магнитната проницаемост:
Фиг. 10, където L - дължина на соленоид,
- площ на напречното сечение на магнитната бобина.
Предвид факта, че. получаваме:
Обемна плътност на магнитното поле на енергия:
Енергията на магнитното поле на соленоида: или
Заместването на цифрови данни, получаваме:
11. ток в електромагнитни увеличава равномерно от 0 до 10 А за 1 минута. докато соленоид се натрупва енергия 20 J. Какво едн се индуцира в соленоида?
Решение. Енергията на магнитното поле на магнитната бобина с индуктивност L. повърхност, през който протича ток I. равнява: където
Self-индуцирана EMF срещащи се в соленоида когато токът в бобината в даден момент # 916; т, е:
12. един слой бобина без сърцевина дължина 20 см и диаметър-м
4 cm има плътна намотка медна жица от 0.1 mm диаметър. 0.1 и тока в нея равномерно намалява от 5 до 0. разделяй Опра самостоятелно индуцира EMF в соленоида.
Решение. Самостоятелно индукция електродвижещо напрежение се получава, когато текущата промяна-SRI # 916; съм в соленоида време # 916; т.
Индуктивността на бобината е равна на:
където # 956; 0 - магнитна константа;
N - броят на завъртанията за единица дължина на соленоида
(С здраво ликвидация);
L - дължина на соленоида;
- площ на напречното сечение на магнитната бобина;
D - диаметърът на соленоид, # 956; = 1.
12. намотка на соленоида има съпротивление от 10 ома. Каква е неговата по-индуктивност, ако преминаването ток от 0,05 него са отпуснати средства в размер на топлина, еквивалентен на енергията на магнитното поле със солена Нойда?
Решение. соленоида магнитното поле на енергия е равна на:
топлина количество Q се определя от Joule - Len-ва:
Според закона за запазване на енергията
Когато индукция е
13. В равнина, перпендикулярна на магнитното поле обтегнати-ност
2 # 8729; 10 5 A / m, въртящи дължина прът 0.4 m около ос, минаваща през средата му. Прътът се индуцира електродвижещо напрежение от 0.2 V. За определяне на ъгловата скорост на пръта.
Решение. Предизвикано едн е равна на скоростта на промяна на маг-тотни поток # 934;, пресича ядро в ротация:
при което - магнитната индукция;
DS - зона преминава пръта в ротация с ъглова скорост # 969;.
Половината от прът, имащ радиус. , Чрез завъртане на ъгъл г # 966; пресичат района. и целия прът пресичат областта.
14. соленоид сърцевина (# 956 = 1000) с дължина 15 см и 4 см в диаметър има 100 се превръща в дължина 1 см и включен в токовата верига източник. 1 мс силата на тока в него променено на 10 mA. За да се определи самостоятелно индукция електродвижещата сила, приемайки, че токът във веригата варира равномерно.
Тя се изчислява по формулата: L = 0.15 m; D = 0,04m; п = 10 4 m -1; # 956; = 1000; # 916; I = 10 -2 А;
Решение. Self-индуцирана EMF е равна на:
Индуктивността на бобината се дава с:
15. В краищата на крилата на самолети с мащаб от 20 m, летящи със скорост от 900 km / h, там се индуцира едн 0,06 V. Определяне на вертикалната компонента на магнитното поле Тер-ли.
Решение. Полет на въздухоплавателно средство пресича магнитното поле на земята, чийто интензитет H е свързан с индукция В ко-връзката. Предизвикано едн възникващи в този случай, равна на скоростта на промяна на магнитния поток F пресича от крилата на самолета, S = BS.
По време на DT равнина пресича района.
16. Две кондензатори с капацитети 0,2 microfarad и 0.1 microfarad свързани последователно в AC верига напрежение 220 V и честота 50 Hz. Намери тока във веригата и на напрежението в първата и втората кондензатори.
Предвид: С1 = 0.2 microfarads = 2 # 8729; 10 юли F; C2 = 0.1 UF = 1 # 8729; 10 юли F; U = 220 V; = 50 Hz.
Решение: Капацитетът на кондензатора се изразява с формулата:
където (2) - цикличен честотни трептения. Заместването на уравнение (2) в (1), ние откриваме, кондензатори съпротива:
От кондензаторите са свързани последователно, общото им съпротивление се изчислява по формулата:
Според закона на Ом за променлив ток. (4)
където (5) и (6) - ефективните стойности на ток и напрежение. Заместването (3) в (4) с (5) и (6) намираме тока във веригата:
Потенциалният спад в първия и втория кондензатор съответно, ще бъде :; ,
; Нека да замени числовите стойности: B и
; Заместник числовите стойности в
17. верига АС напрежение от 220 V и 50 Hz в серия кондензатор е 35.4 microfarads, 100 ома и индуктивност намотка 0.7 Gn. Намери тока във веригата.
Предвид: С = 35,4 # 8729; 10 -6 F; U = 220 V; = 50 Hz; R = 100 ома; L = 0,7 Gn.
Решение: Съгласно закона на Ом за променлив ток, текущата силата дава с израза (1), където (2) - импеданс верига; (3) и (4) - ефективните стойности на ток и напрежение. Заместването на уравнение (2) в (1), и при използване на (3) и (4), ние получаваме:
. Нека да замени числовите стойности:
18. 22.6 тН индуктивност намотка и устойчивост R включени паралелно на променлив ток веригата с честота от 50 Hz. Намери съпротива, ако е известно, че фазата на прехода между напрежение и ток 60 0.
Изчислява по формулата: L = 22,6 = 22.6 тН # 8729; 10 -3 Gn; = 50 Hz; 60 = 0.
Решение: Ако индуктивност и съпротивление са включени паралелно на променлив ток веригата, на фазовото изместване между напрежението и тока се определя от формула (1). където (2) - цикличен честотни трептения. Заместването на уравнение (2) в (1) добивите :. където ние изразяваме съпротивата :. Нека да замени числовите стойности: