Взаимодействия проводников

Принцип действия любой электрической машины основан на двух законах электротехники — законе электромагнитной индукции и законе взаимодействия проводника с током с магнитным полем. Закон, обобщающий оба указанных закона, был установлен Ленцем.

Решение 6-21. Установившаяся скорость наступает, когда сила, возникающая в результате взаимодействия проводника с током я магнитного поля, будет равна силе, обусловленной весом груза.

Возможны два метода определения ЭДУ. В первом сила рассматривается как результат взаимодействия проводника с током и магнитным полем, во втором — находится по энергетическому балансу системы проводников с токами.

Сила взаимодействия проводника с током и находящимся вблизи него ферромагнитным телом относится к категории электромагнитных сил. Если протяженности проводника и тела достаточно большие, то можно для определения этих сил использовать метод зеркальных отображений Тогда электромагнитную силу притяжения проводника к ферромагнитному телу можно определи

лять как электродинамическую силу взаимодействия проводника с током с его зеркальным отображением.

Взаимодействие проводников, расположенных под прямым углом, но не пересекающихся друг с другом. Определим силу взаимодействия проводника // с проводником / ( 2.8, а). Индукция, создаваемая проводником /2 с током i2 на участке dx проводника /, согласно 2.7),

получены переменные напряжение и ток. Это означает, что принцип действия машины переменного тока по существу уже рассмотрен при изучении принципа устройства коллекторной машины постоянного тока. Действительно, в электрической машине переменного тока также происходит преобразование подводимой к ней механической энергии в электрическую или обратно. Это преобразование энергии базируется на тех же двух законах электричества и магнетизма, что и в коллекторной машине постоянного тока, а именно: на законе электромагнитной индукции и законе электромагнитного взаимодействия проводника с током и магнитного поля.

Расчет электродинамических сил ведется обычно либо на основании закона взаимодействия проводника с током и магнитным полем (первый метод), либо по изменению запаса магнитной энергии системы (второй метод).

Расчет электродинамических сил на основании закона взаимодействия проводника с током и магнитным полем. Возьмем систему из двух произвольно расположенных проводников 1 и 2 ( 3-1,6), обтекаемых токами ч и 12. Напряженность магнитного поля, создаваемого элементом dy проводника 2 в месте расположения элемента dx проводника 1, будет

Расчет электродинамических сил ведется обычно либо на основании закона взаимодействия проводника с током и магнитным полем (первый метод), либо по изменению запаса магнитной энергии системы (второй метод).

Расчет электродинамических сил на основании закона взаимодействия проводника с током и магнитным полем. Возьмем систему из двух произвольно расположенных проводников 1 и 2 ( 2-1,6), обтекаемых токами ij и i2. Напряженность магнитного поля, создаваемого элементом dy проводника 2 в месте расположения элемента dx проводника 1, будет

В проводнике индуктируется э. д. с. Е — Blv, направление которой определяем по правилу правой руки. Если концы проводника замкнуты на внешнее сопротивление гн, то по проводнику потечет ток /, имеющий такое же направление, как и э. д. с. Е. В результате взаимодействия проводника с током и магнитного поля возникает электромагнитная сила Рэм, направление которой определяем по правилу левой руки. Эта сила оказывается направленной против движения проводника. Равномерное движение проводника возможно, если приложенная извне механическая сила Рмех уравновешивает противодействие электромагнитной силы, т. е. когда F№ex = Fa« = = BIl.

где F — сила взаимодействия проводников с током, Н; /i — ток в проводниках, А; I — длина проводников, м; a — расстояние между проводниками, м. ;-.••.

В установках с большими токами короткого замыкания при недостаточно надежной конструкции трансформатора возможны его механические и термические повреждения. Механические повреждения получаются вследствие электродинамического взаимодействия проводников с токами.

Приборы электродинамической системы основаны на принципе механического взаимодействия проводников, по которым проходит ток.

фазу, а в схемах без нулевого провода — в линию. 28. Посмотрите консультацию № 128. 29. Количество потребляемой мостом энергии почти не зависит от тока в измерительной диагонали. 30. Неверно. 31. Точность измерений зависит от условий эксперимента, но характеризуется определенной величиной. 32. Правильно. Цифра выражает напряжение в киловольтах, при котором испытана изоляция прибора. 33. Вращающий момент пропорционален току через рамку. 34. Правильно, вращающий момент создается в результате взаимодействия проводников, по которым проходит ток. 35. Цифровой прибор легко сопрягается с ЭВМ. 36. Учтите, что часть напряжения падает на собственном сопротивлении вольтметра. 37. Правильно. Индуктивное сопротивление обмотки напряжения значительно больше ее активного сопротивления, а индуктивное сопротивление токовой обмотки того же порядка, что и ее активное сопротивление. 38. Градуировка прибора не может осуществляться при закороченных зажимах. 39. Правильно. На экране осциллографа можно наблюдать только периодический процесс. Для наблюдения непериодического процесса экран должен обладать послесвечением. 40. Столько основных единиц необходимо для электротехнических, термодинамических и светотехнических измерений.

Сила РАС взаимодействия проводников с токами /ди 1с в четыре

Электромагнитный момент создается в результате взаимодействия проводников обмотки ротора с током /2 и вращающегося магнитного поля основной гармонической или потока Фт. Предположим сначала, что роторная обмотка выполнена по принципу беличьей клетки. Тогда в каждом проводнике основной синусоидальной волной вращающегося результирующего магнитного поля будет индуктироваться э. д. с. ел, величина которой изменяется по пространственной координате а согласно закону синуса. В общем случае ток в отдельном проводнике /я1 будет отставать от создаю- ~~ щей его э. д. с. ел на угол tpa в направлении вращения, результирующего магнитного поля. Волна орди- О нат ел, представляющих мгновенные значения э.д.с., индуктированных в данных проводниках, совпадает по фазе с. волной значений индукций Вл в Рис 20-2. Кривые распределения магнитной данных точках, волна же индукции, э. д. с. и токов ротора вдоль воз-значений ТОКОВ 1л1 будет душного зазора. сдвинута в сторону, противоположную движению волны индукции, на тот же угол в пространстве тза ( 2Q-2).

Рассмотрим частные случае взаимодействия проводников с токами. Взаимодействие двух параллельных бесконечно длинных нитевидных (с бесконечно малым сече' нием) проводников. В этом случае ( 7-27) сила взаимодействия между двумя равными элементарными участками dl\ и dt% будет:

Коэффициент формы показывает, во сколько раз сила взаимодействия проводников конечного сечения с токами f'i и iz больше или меньше силы взаимодействия расположенных на том же расстоянии бесконечно тонких проводников с теми же токами. В случае бесконечно тонких ПОЛОС /Сф1-<1.

При двухфазном к. з. ( 7-31, а) {Л=—1В и сила взаимодействия проводников будет:

Электродинамические усилия (ЭДУ) возникают в результате взаимодействия проводников с токами (см. § 1.1). На основе ис-

Силу взаимодействия проводников с токами 1г и г'2, действующую на весь проводник /1; определим, подставив (2.3) в (2.1). Тогда