Максимальную напряженность

Определив #0 по (2.51) для заданных размеров и плотности тока, можно оценить максимальную магнитную индукцию в катушке Вт, которая обычно реализуется на внутреннем радиусе в медианной плоскости (z = 0, г = г,) с помощью коэффициента kB — BJB0, зависящего от /, и /;, [2.12. 2.13]. В свою очередь, по Вт можно найти максимальную объемную электромагнитную силу fm = JxBm, действующую в катушке. Для сверхпроводниковых катушек (см. § 2.6) значения Вт не должны превышать критической индукции, нарушающей сверхпроводящее состояние провода. Заметим, что для плоских шайбообразных катушек с i<^h,, /;.
Если рассматривать не только максимальную магнитную энергию, переданную во вторичную цепь, а всю выделившуюся

При повороте ротора (б>0) полюс ротора перекрывает паз статора ( 6.15, б). Часть пазового участка статора и межполюсного промежутка по ширине зазора 8 шунтируется ферромагнетиком, вследствие чего магнитная проводимость AJ увеличивается, достигая максимального значения Л1т при 9 = л/2 ( 6.15, в). За это же время Лш уменьшается до нуля вследствие уменьшения до нуля площади поперечного сечения потока, сцепленного с обмоткой ротора. Весь магнитный поток Ф1 при 0 = л/2 становится потоком рассеяния. Магнитное поле в немагнитном пространстве ЭДН (см. 6.14) образуется сложением рассмотренных выше потоков с аналогичными потоками, создаваемыми МДС обмотки ротора. Конфигурация активной зоны ЭДН влияет не только на относительный рост тока в обмотках, но и на энергию возбуждения W0, на максимальную магнитную энергию WMm, преобразуемую из кинетической энергии ротора и запасаемую в индуктивностях и взаимной индуктивности обмоток, и в конечном итоге—на энергию в нагрузке WK, составляющую часть WMm. Коэффициент увеличения тока в обмотках ЭДН (при неизменной нагрузке) ?,- = /т//0, равный отношению максимального тока im к току возбуждения г'0, будет тем больше, чем меньше отношение Л10/Лт0. В режиме короткого замыкания в предельном случае ца-юо и 5->0 коэффициент &,-юо. Максимальная магнитная энергия для последовательно вклю-

ченных идентичных обмоток статора и ротора определяется выражением WMm = {L + M)i^, где L=L1>2—индуктивность каждой из обмоток. После несложных преобразований при допущении Лш0^>Л10 максимальную магнитную энергию можно выразить через энергию возбуждения и коэффициент увеличения тока W^KkiWQ.

6.34, для кривой намагничивания любого магнитного материала можно строго зафиксировать точку максимальной магнитной проницаемости. Обозначим координаты этой точки через Лб=-Цмакс и Яб. Перестроим кривую намагничивания 6.34 в относительных координатах ц/Цб и Я/Яб ( 6.35). Если подобные построения выполнить для магнитопроводов из различных ферромагнетиков, то окажется, что относительные кривые намагничивания большинства применяемых для сердечников магнитных усилителей сплавов будут практически совпадать. Следовательно, вместо одного параметра, определяющего идеальную кривую намагничивания, для реальной кривой намагничивания необходимо ввести два: максимальную магнитную проницаемость цв и соответствующую ей напряженность магнитного поля Яб.

Высокие качества пермаллоя достигаются только"" при особо тщательном соблюдении режима его тепловой обработки. Кроме того, механические напряжения и сотрясения легко снижают эти качества пермаллоя. Как нетрудно усмотреть из 1-39 насыщение пермаллоя достигается уже при весьма слабых полях. В слабых полях пермаллой имеет проницаемость в 15—20 раз выше, чем обычная электротехническая сталь. Некоторые примеси, например, молибден, еще более повышают магнитную проницаемость пермаллоя, одновременно улучшая его свойства в отношении увеличения удельного сопротивления, и, соответственно, уменьшения потерь при перемагничивании в переменных полях. Например, сплав, содержащий 79% Ni, 16% Fe и 5% Mo, имеет максимальную магнитную проницаемость (г/(л0 = 800 000. В соответствии с указанными свойствами, сплавы типа пермаллоя могут быть с успехом использованы в устройствах, работающих при слабых магнитных полях, например в трансформаторах тока.

необходимые магнитные свойства — для уменьшения потерь на вихревые токи она должна быть из весьма мел- 1-40. ких зерен, а связка изолирует зерна * основы друг от друга. Магнитная проницаемость магнитодиэлектриков сравнительно невелика. Она имеет порядок нескольких единиц или десятков и мало меняется с ростом напряженности магнитного поля вплоть до насыщения. Наибольшее распространение получили магнитодиэлек-трики, изготовляемые на основе карбонильного железа, имеющего максимальную магнитную проницаемость ц/р,0 = 21000 и получаемого сразу в виде весьма мелкого порошка. Эти магнито-диэлектрики имеют ц/ц,0 = 8. По сравнению с другими магнито-диэлектриками они имеют наименьшие потери и обладают достаточно хорошей стабильностью во времени и при изменении температуры. ч •

обычной электротехнической сталью. Некоторые примеси, например молибден, еще более повышают магнитную проницаемость пермаллоя, одновременно улучшая его свойства в отношении увеличения удельного сопротивления и, соответственно, уменьшения потерь при перемагничивании в переменных полях. Например, сплав, содержащий 79% Ni, 16% Fe и 5% Mo, имеет максимальную магнитную проницаемость ц/ц0 = 800 000. В соответствии с указанными свойствами сплавы типа пермаллоя могут быть с успехом использованы в устройствах, работающих при слабых магнитных полях, например в трансформаторах тока. Совершенно иные требования предъявляются к материалам, которые предназначаются для изготовления постоянных магнитов. Магнитное состояние вещества постоянного магнита характеризуется некоторой точкой F (см. 19.45)

Магнитодиэлектрики состоят из основы — порошка ферромагнитного материала — и связки — изолирующего вещества. Они изготовляются прессованием основы со связкой. Основа придает магнитодиэлектрикам необходимые магнитные свойства — для уменьшения потерь на вихревые токи она должна быть из очень мелких зерен, а связка изолирует зерна основы друг от друга. Магнитная проницаемость магнитодиэлектриков сравнительно невелика. Она имеет порядок нескольких единиц или десятков и мало меняется с ростом напряженности магнитного поля вплоть до насыщения. Наибольшее распространение получили магнитодиэлектрики, изготовляемые на основе карбонильного железа, имеющего максимальную магнитную проницаемость ц/ц0 = 21 000 и получаемого сразу в виде очень мелкого порошка. Эти магнитодиэлектрики имеют ц/ц0 = 8. По сравнению с другими магнитодиэлектриками они имеют наименьшие потери и обладают довольно хорошей стабильностью во времени и при изменении температуры.

магнитных полях при значениях напряженности магнитного поля, близких к нулю, и максимальную магнитную проницаемость.

Для характеристики магнитотвердых материалов пользуются понятием размагничивающей части петли гистерезиса, находящейся во втором квадранте координатной плоскости В(Н). При наличии у постоянного магнита воздушного зазора остаточная индукция его В^ меньше остаточной индукции материала Вг, измеренной в замкнутой магнитной цепи. Поэтому качество постоянных магнитов характеризуется, как правило, максимальным значением произведения (ВН)тах ( 17.3), которое определяет максимальную магнитную энергию Wmax. Наибольшая энергия, отдаваемая магнитом,

7.58. Резкий кремниевый р-л-переход состоит из области р-типа с концентрацией акцепторной примеси Wa=3x XlO23 м-5 и л-области с концентрацией донорной примеси #д=3-1022 м-8. Площадь p-n-перехода Я=1 мм2, обратное напряжение ?/0бр=10 В. Определить: а) ширину р-л-пере-хода; б) максимальную напряженность электрического поля Е внутри обедненного носителями заряда слоя; в) барьерную емкость Се; г) напряжение на р-л-переходе, при котором произойдет электрический пробой, если для наступления пробоя требуется напряженность электрического поля ?=5-107 В/м.

7.61. Кремниевый сплавной p-n-переход имеет площадь поперечного сечения Я=1 мм2 и барьерную емкость Сб= =300 пФ, если подводится обратное напряжение ?7=10 В. Найти: а) изменение емкости, если обратное напряжение становится равным 20 В; б) максимальную напряженность электоического поля в обедненном носителями заряда слое при обратном напряжении, равном 10 В. Относительная диэлектрическая проницаемость кремния е=12.

2. Рассчитать максимальную напряженность насыщения сердечника по формуле

2. Рассчитать максимальную напряженность насыщения сердечника по формуле: Hs s= l/2KnNJ/lCp, где /ср — длина средней магнитной линии сердечника; Ка — поправочный коэффициент на несинусоидальность намагничивающего тока. Коэффициент Кп определяется по графику ( 2.51) при известной максимальной индукции насыщения.

По основной кривой намагничивания ( 5-20) находим максимальную напряженность поля ЯМакс! затем максимальное значение тока

2. Рассчитать максимальную напряженность насыщения сердечника по формуле: Hs == у2~ЛцЛ^///ср, где /ср— длина средней магнитной линии сердечника; Ка — поправочный коэффициент на несинусоидальность намагничивающего тока. Коэффициент /Сп определяется по графику ( 2.51) при известной максимальной индукции насыщения.

це раздела двух диэлектриков. При этом основное требование к изоляционным элементам из твердой изоляции, расположенным между электродами газового промежутка, заключается в следующем: напряженность поля на поверхности твердого диэлектрика не должна превышать максимальную напряженность на поверхности электродов при отсутствий твердого диэлектрика. Тогда при достаточно высокой внутренней электрической прочности твердого диэлектрика его наличие не влияет на электрическую прочность изоляционной системы в целом. Этого можно достичь путем выбора соответствующей формы поверхности изолятора, а также применения системы экранов, в том числе встроенных в толщу изолятора. Оптимальную конфигурацию изолятора из твердого диэлектрика выбирают на основе расчетов электрических полей изоляционной конструкции, которые достаточно трудоемки даже при использовании ЭВМ.

Приравнивая в формуле (4.69) максимальную напряженность начальной напряженности короны на цилиндрической поверхности (4.12), получаем заряд qa, при котором возникает коронный разряд. Подставляя этот заряд в (4.63), получаем выражение для начального напряжения короны на тороидальном экране:

Зная 1С и используя (5.144), можно определить максимальную напряженность электрического поля у поверхности катода при z = 0:

113. Цилиндрический конденсатор с внутренним радиусом о = 6 мм и внешним радиусом л2=9 мм имеет два слоя диэлектрика с проницае-мостями еГ1=4 и ег2 = 5. Радиус границы двух слоев г = 7 мм. Вычислить максимальную напряженность поля в каждом слое изоляции, если к конденсатору приложено напряжение ?/=18,5 кВ.

По кривой намагничивания ( 6-6) можно найти максимальную напряженность поля Ямакс, а затем и максималь-