Понятия о магнитных цепях. 
Катушка со сталью в электрической цепи переменного тока

Понятия о магнитных цепях

Известно, что магнитное поле (постоянного магнита, электромагнита или одиночного проводника с током) представляется состоящим из множества магнитных силовых линий. Совокупность этих линий, пронизывающих плоскость, называется магнитным потоком Ф. Кроме того, магнитное поле характеризуется магнитными индукцией и напряженностью.

Интенсивность магнитного потока или плотность его на единицу площади называется магнитной индукцией В. Если магнитный поток пронизывает какую-нибудь площадь s нормально, то В = Ф / s [Вб / м² = Т]. Магнитная индукция зависит от среды, по которой она распространяется, т. е. от магнитной проницаемости среды р_й, следующим соотношением: В = = х_аН_у где Я называется магнитной напряженностью, которая является расчетной (вспомогательной) величиной, не зависящей от х_а.

В вакууме = р₀ = 4тт • 10^_7~ 12,56 • 10^-7 Гн / м, поэтому Я~ 0,8 • 1()⁶ В [Т • м / Гн = А / м].

Произведение числа витков w проводниковой катушки, по которому протекает ток, на этот ток / называется магнитодвижущей силой (МДС) или намагничивающей силой (НС), F = wl. Нередко ее называют еще проще — ампервитками.

Закон полного тока, известный из физики, гласит: полный ток есть интеграл по замкнутому контуру от произведения напряженности магнитного поля Я на бесконечно малую длину магнитной силовой линии dl и равен сумме токов, возбуждающих это поле, т. е. j)IIdl = Е/.

Рис. 9.7.

На рис. 9.7, а сплошные линии на участке 1_В (воздушный зазор) оборваны.

Магнитная цепь — путь, но которому замыкается магнитный поток, содержащий ферромагнитный сердечник с воздушным зазором (см. рис. 9.7, а) или без него (рис. 9.7, б), на который надета проводниковая катушка с током.

При анализе и расчете магнитных цепей (неразветвленных по рис. 9.7, а и 6 или разветвленных) различают прямую и обратную задачи. При решении прямой задачи обычно заданы В или Ф, требуется определить F = wl. При решении обратной задачи заданной является F= wl, требуется определить В или Ф. Такие задачи решаются на основе закона полного тока и др., в курсах по электрическим машинам и аппаратам, а в ОТЦ решаются другие проблемы — преобразования магнитных цепей в эквивалентные электрические цепи или схемы замещения.