Проницаемость материала

водом и нагреваемой поверхностью. Точное вычисление его весьма сложно, но задачу можно упростить, воспользовавшись приближенным вычислением поперечного поля рассеяния провода, заложенного в открытый паз. При расчете поля рассеяния будем считать его равномерным. Условно продолжим башмаки магнитопро-вода до нагреваемой поверхности ( 6-8, вертикальные штриховые линии). Такое допущение оправдывается тем, что обычно отношение (h + h')/a' в несколько раз меньше единицы; при этом получается достаточно точный результат. Будем также считать, что магнитная проницаемость магнитопровода равна бесконечности. Тогда на основании закона полного тока получим

где k = V со[1у/2, со —2л/ —угловая частота тока; ц — магнитная проницаемость магнитопровода; у—его удельная электропроводность.

5М, ц.м — длина, площадь поперечного сечения и магнитная проницаемость магнитопровода); 5в — площадь боковой поверхности полюса; б — полная длина воздушного зазора. При 1± — /2 = /

форм. Магнитные характеристики формованных магнитопроводов обеспечиваются качеством порошка магнитного материала и материала диэлектрической связи. Количество связки при изготовлении магнитопроводов должно быть по возможности минимальным, так как ее увеличение резко снижает магнитную проницаемость магнитопровода и увеличивает

Обозначим через ц,а абсолютную магнитную проницаемость * магнитопровода (равную произведению относи-

Она определяется геометрическими размерами катушки, магнитной проницаемостью материала магнитопровода и квадратом числа витков.

Магнитная проницаемость магнитопровода (сердечника) при изменении температуры влияет на индуктивность катушки тем сильнее, чем больше относительная магнитная проницаемость и ТК магнитного материала:

где aLlV.tt — составляющая ТК катушки, зависящая от ТК магнитопровода материала сердечника; цм — магнитная проницаемость магнитопровода; а^ — ТК магнитной проницаемости материала магнитопровода.

' Эффективная магнитная проницаемость магнитопровода с разомкнутой магнитной цепью определяется из выражения

где LO — индуктивность без магнитопровода; Dc — диаметр магнитопровода; DK — диаметр катушки; ц-эф— эффективная магнитная проницаемость магнитопровода, определяемая из 4.13.

териала магнитопровода. Однако реальное уменьшение объема трансформатора при замене материала с малой магнитной проницаемостью на материал с большой магнитной проницаемостью не соответствует данной зависимости. Объясняется это тем, что уменьшение размера магнитопровода влечет за собой необходимость уменьшения диаметра проводов, которые могут оказаться слишком малыми и не будут обеспечивать требуемую механическую прочность в процессе намотки. Кроме того, не всегда удается в готовом магнитопроводе реализовать исходное аначение магнитной проницаемости материала, так как магнитная проницаемость магнитопровода отличается от магнитной проницаемости материала в тем большей мере, чем больше ее величина. Размеры трансформатора растут с уменьшением низшей рабочей частоты. Обычно при использовании трансформаторной стали на частотах порядка 20 Гц габариты трансформатора получаются сравнительно большими и экономически нецелесообразными. При использовании пермаллоя габариты трансформатора могут быть значительно снижены даже на частотах до нескольких Гц. Стоимость такого трансформатора будет намного выше.

Если относительная проницаемость материала магнитопровода цг -*

Магнитная индукция в сердечнике В = (хц0 Н, где \>.0 = 4я . Ю"7 Г/м — магнитная постоянная, а у, — относительная магнитная проницаемость материала магнитопровода.

При отсутствии подмагничивания сопротивление обмоток магнитного усилителя переменному току максимально, так как магнитная проницаемость материала сердечника велика. При

где ?>и и Дд — диаметры индуктора и детали; б — глубина проникновения токов ВЧ; pi и р2 — удельные электрические сопротивления материалов индуктора и детали; ц — магнитная проницаемость материала детали. Из формулы видно, что КПД тем выше, чем большие значения р2 и \л имеет нагреваемый материал (для сталей т)т=0,7. . .0,8, для меди и медных сплавов ^т=0,5. . .0,6). Мощность, выделяемая при ВЧ нагреве в детали, определяется уравнением

При отсутствии подмагничивания сопротивление обмоток магнитного усилителя переменному току максимально, так как магнитная проницаемость материала

Как видно из 3.1, б, по мере увеличения тока в цепи управления (т. е. при увеличении подмагничивающего потока Фу) магнитная проницаемость материала сердечника ц уменьшается, что в итоге приводит к увеличению тока через нагрузку, а следовательно, и к возрастанию мощности, выделяемой в нагрузке.

где / — длина петли ОС, см; е — диэлектрическая проницаемость материала платы, на которой монтируется усилитель. Для компенсации дополнительного фазового сдвига необходимо увеличивать интервал частот ступеньки на оптимальной диаграмме АЧХ (

Строгий электродинамический анализ показывает, что квази Т-волна в микрополосковой линии передачи имеет фазовую скорость, зависящую от частоты, т. е. в ней наблюдается частотная дисперсия фазовой скорости. Дисперсионные эффекты выражены тем резче, чем выше диэлектрическая проницаемость материала подложки. Все это следует учитывать при машинном проектировании СВЧ-устройств, когда точность расчетов на ЭВМ должна быть настолько высокой, чтобы обеспечить изготовление приборов, чНе требующих экспериментальной отработки и настройки.

При подмагничивании сердечника постоянным током магнитный поток в сердечнике выражается суммой из двух слагаемых Ф = Ф0,4- ф,т sin о)/, где Ф01— постоянная часть потока, обусловленная намагничивающей силой ioA/o дополнительной обмотки. В этом случае рабочая точка перемещается в область магнитного насыщения (участок 2—3), магнитная проницаемость материала сердечника значительно уменьшается и соответственно уменьшается индуктивное сопротивление основной обмотки. При неизменном значении приложенного напряжения ток в основной обмотке значительно увеличивается (ср. кривые 2 и /). Из этого также следует, что изменением постоянного тока в обмотке под-магничивания (в управляющей цепи) можно изменять значение переменного тока в основной обмотке, т. е. в управляемой цепи.

В магнитных усилителях используют явление насыщения ферромагнитных материалов в магнитном поле, т. е. нелинейность их характеристики намагничивания В(Н) (см. § 7.1). При этом ток нагрузки несинусоидален, содержит высшие гармоники (см. § 7.3). Поэтому при усилении имеют в виду действующее или среднее за полпериода значение выходного тока. В табл. 9.1 приведены схемы и статические характеристики - зависимости действующего значения тока нагрузки от тока управления магнитных усилителей. Значение 10 тем меньше, чем выше магнитная проницаемость материала магнитопровода при малых напряженностях магнитного поля.

где F — эффективная площадь электрода; t — толщина образца; е — диэлектрическая проницаемость материала. Очевидно, что та же система электродов без образца (но с сохранением геометрических размеров) в вакууме будет иметь емкость