Поток сцепления

Потокосцепление - это... Что такое Потокосцепление?

Потокосцепле́ние (полный магнитный поток) — физическая величина, представляющая собой суммарный магнитный поток, сцепляющийся со всеми витками катушки индуктивности.

Содержание

1 Определение
2 Принцип непрерывности
3 См. также
4 Литература

Определение

Потокосцепление численно равно сумме магнитных потоков, проходящих через каждый виток катушки, т.е. при количестве витков N и одинаковом магнитном потоке в каждом витке потокосцепление можно определить как где — магнитный поток одного витка [ Вб ].

Файл:Coil1.PNG Распределение магнитных потоков по обмотке соленоида.

В идеальном соленоиде все магнитные силовые линии проходят через каждый виток (т.е. не пересекают боковую поверхность соленоида), и, следовательно, магнитный поток каждого витка одинаков. Однако на практике магнитные потоки в витках катушки отличаются и величина потокосцепления определяется по формуле:

где: — количество витков; — номер витка, с которым сцеплен поток

В случае, если катушка имеет ферромагнитный сердечник, потокосцепление можно определить по формуле:

где — магнитный поток через магнитопровод (сердечник) катушки.

Величина потокосцепления, помимо магнитного потока, имеет связь с током I в индуктивности, определяющуюся выражением:

где — индуктивность катушки [ Гн ].

Эта формула выражает принцип непрерывности во времени потокосцепления катушки индуктивности.

Принцип непрерывности

Запас энергии магнитного поля в катушке индуктивности не может измениться скачком. Это выражает принцип непрерывности во времени. Невозможность скачкообразного изменения потокосцепления индуктивности объясняется, в свою очередь, тем, что в противном случае на индуктивности появилось бы бесконечно большое напряжение, что противоречит опыту.

Принцип непрерывности также означает, что ток в индуктивности не может измениться скачком (см. переходные процессы в электрических цепях):

— первый закон коммутации.

См. также

Магнитный поток
Индуктивность
Катушка индуктивности

Литература

dic.academic.ru

Электротехника

При анализе электрических и магнитных полей потокосцепление y одного контура с током I определяется магнитным потоком (величина которого пропорциональна току), сцепляющимся с этим контуром. Такой поток называют потоком самоиндукции. Потокосцепление самоиндукции данного контура обозначают yL

(3.14)

Коэффициент пропорциональности L называют собственной индуктивностью контура. Единицей измерения индуктивности является генри (Гн).

Собственная индуктивность всегда положительна.

Если магнитный поток, сцепляющийся с рассматриваемым контуром (например, первым), создается током I2 во втором контуре, то для линейной среды потокосцепление будет пропорционально току I2. При этом потокосцепление называют потокосцеплением взаимной индукции и обозначают y12 или y1М

Величину М12 называют взаимной индуктивностью контуров.

Магнитные потоки, создаваемые постоянными токами, определяют статические индуктивности, которые зависят от геометрических размеров контуров, их взаимного расположения, магнитной проницаемости контуров и среды.

Потокосцепление катушки, содержащей N витков (при условии, что магнитный поток сцепляется со всеми витками) можно определить и так

Если магнитное поле создается токами, протекающими в n контурах, которые расположены в среде с m = const, то потокосцепление yk с k – м контуром рассчитывается как сумма потокосцепления самоиндукции, определяемого током Ik в этом же контуре, и потокосцеплений взаимной индукции, определяемых токами в остальных контурах:

electrono.ru

Шпоры Электротехника

Лекция 1

Электрическая цепь.

Электрической величине свойственно качественного отношения общего ко многим физическим объектам, но в количественном !!!!!!!!!!!!!!

Величина – понятие качественное;

Значение – количественная содержащая в данном объекте свойства, относящегося к понятию «величина».

В электротехнике рассматриваются идеализированные величины.

Электрический ток (i) – упорядоченное движение заряженных частиц.

Напряжение (u) – разность потенциалов двух точек.

Работа по перемещению заряда dпод действием напряженияuвычисляется следующим образом:

Мгновенная мощность (р) – скорость изменения энергии.

Р>0

Энергия идет из источника в нагрузку

P<0

Энергия возвращается в источник

Сопротивление(r) – элемент цепи, приближающийся по своим свойствам к резистору, в котором энергия преобразуется в тепловую.

–проводимость [См] (Сименс)

Индуктивность(L) – элемент цепи, приближающийся по своим свойствам к катушке индуктивности, в которой накапливается энергия магнитного поля.

отношение потока сцепления самоиндукции к току, порождающему этот поток.

Поток сцепления– сумма произведений магнитных потоков, порождаемая током цепи на число витков, которыми данные потоки сцепляются.

Изменение потока самоиндукции порождает изменение ЭДС самоиндукции.

Если имеется несколько катушек, то процессы в этих катушках описываются параметром:взаимная индуктивность(М) – отношение потока сцепления взаимной индукции к току, порождающему этот поток сцепления.

- потоки сцепления первой катушки со второй.

М12=М21=М – для линейных цепей.

Явление наведения ЭДС в одной из индуктиивно связанных катушек при изменении токов другой – наз. взаимной индукцией.

Емкость– элемент цепи приближающийся по своим свойствам к конденсатору, в котором накапливается энергия электрического поля.

ЭДС– работа, проводимая сторонними источниками по перемещению единицы положительного заряда из точки меньшего потенциала к более высокому. (е)

Идеальный источник ЭДС – активный элемент с двумя выводами, напряжение на которых не зависит от протекающего через источник тока.

u=e

(Источник бесконечной мощности)

u=e-ir0 Реальный источник ЭДС

Идеальный источник тока – активный элемент с двумя выводами, ток которого не зависит от напряжения его вывода и от нагрузок, получаемых источником.

rвнутр= ∞

Реальный источник тока: параллельно источнику тока включается элемент с сопротивлением >>0.

u=r0(i0-i)

Схема– графическое изображение электрической цепи.

Ветвь– элемент цепи, по которому протекает один и тот же ток.

Узел– место соединения трех и более ветвей.

Контур– любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

Линейными называются цепи, в которых ток и напряжение связаны линейными уравнениями либо алгебраическими, либо интегро-дифференциальными, а источник ЭДС и ток имеют постоянное значение.

I закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в цепи в любом узле равняется нулю.

II закон Кирхгофа: алгебраическая сумма ЭДС, действующая в любом контуре, равна алгебраической сумме падения напряжений на элементах этого контура.

В любой цепи одну из точек всегда можно заземлить, при этом токораспределение в цепи не нарушится.

Линейные цепи однофазного синусоидального тока.

Синхронный генератор

Лекция 2

Спектр

<20Гц – сигнал инфранизкой частоты;

20Гц-200кГц – низкие частоты;

200кГц-30мГц – высокие частоты;

30мГц-300мГц – ультравысокие частоты;

>300мГц – сверхвысокие частоты.

Сдвиг фазы между напряжением и током.

=u -I

Для сопротивления: (М–max)

Для катушки:

XL=L– индуктивное сопротивление электрической цепи.

Для конденсатора:

С=bC– емкостная проводимость цепи.

1/С=XC –емкостное сопротивление цепи

Мощность

Лекция 3

Дано: Найти:

r,L,CЕМ -? – амплитуда

UL=UMsintе-? – Начальная фаза

Дано: Найти:

r,L,CЕLм -?

ir=IMsintL-?

Неудобства:

Решение интегро-дифференциальных уравнений;
;
Нет геометрического представления.

Метод комплексных амплитуд. Символический метод расчета электрической цепи.

Рассмотренные синусоиды меняющихся процессов заменяются вращением на комплексной плоскости векторов.

Достоинства:

Решение алгебраических уравнений;
Силы сопротивлений складываются алгебраически;
Векторная диаграмма.

Векторная диаграмма – совокупность векторов, построенных с учетом их взаимной ориентации по фазам.

Лекция 4

I–мнимая ось; R–действительная ось.

Достоинства:

Решение алгебраических уравнений;
Возможность алгебраического сложения символов параметров электрич. цепи;
Возможность построения векторных диаграмм.

Запись мощности в комплексном виде.

Треугольник мощностей

Уравнение баланса мощностей.

Активная мощность, генерируемая источником, равна сумме активных мощностей, потребляемых всеми приемниками.
Сумма всех отдаваемых реактивных мощностей равна сумме потребляемых реактивных мощностей.

Условие передачи максимальной мощности.

Топографическая (потенциальная) диаграмма – векторная диаграмма, построенная для комплексных значений потенциалов отдельных точек электрической цепи, относительно точки с потенциалом, принимаемым за ноль.

Диаграмма строится навстречу положительному направлению токов и векторы потенциалов имеют направление в сторону точки с бо́льшим потенциалом.

www.StudFiles.ru

Расчёт потокосцепления однослойной катушки.

Допустим имеется однослойная катушка индуктивности круглого сечения, длинной l=0.01м, диаметром d=0.01м, с числом витков w=3, по которой течет ток I=1А:

Рисунок 1 - Катушка индуктивности

Потокосцепление катушки можно найти по формуле:

Где Ф-поток проходящий через каждый виток катушки, его можно найти по формуле:

Где B-магнитная индукция катушки, S-средняя площадь каждого витка катушки. Пример расчёта B показан в статье "расчёт магнитной индукции катушки" там же есть программа её (индукции) расчёта.

Подставим (3) в (2) потом (2) в (1) и получим формулу для расчёта потокосцепления однослойной катушки:

Найдем площадь сечения катушки для нашего примера (катушка с круглым сечением):

Найдем потокосцепление для нашего примера:

Для расчёта потокосцепления можно воспользоваться программой: Если программа не работает то скопируйте её html код в блокнот и сохраните в формате html.

js отключен

electe.blogspot.ru

Потокосцепление

Потокосцепление в электротехнике, полный магнитный поток (ψ), сцепленный с рассматриваемым контуром. По существу П. всегда совпадает с потоком в интегральном определении: Φ = = ψ, где В — вектор магнитной индукции, рис.); при этом общий поток, или П., ω — число витков катушки, k — номер витка, с которым сцеплен поток Φk;. В простейшем случае, например для равномерно намотанного тороида, ψ = ω․Φ, где Φ — поток через поперечное сечение магнитопровода (сердечника). Рис. к ст. Потокосцепление. Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия 1969—1978

Потокосцепление`Большой энциклопедический политехнический словарь`

ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЕ

полный магнитный поток, пронизывающий электрич. контур (напр., в катушке индуктивности - магн. поток, "сцепленный" со всеми её витками). Если с каждым витком катушки индуктивности "сцеплен" один и тот же магнитный поток Ф, то П. Y = NФ, где N - общее число витков. П. выражается в Вб (см. Вебер).

Большой энциклопедический политехнический словарь 2004

ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЕ`Словарь кроссвордиста`

1. Полный магнитный поток, пронизывающий электрический контур.

Потокосцепление`Современный толковый словарь`

Потокосцепление полный магнитный поток, пронизывающий электрический контур. Напр., потокосцепление многовитковой катушки индуктивности равно сумме потоков через все ее витки. Единица измерения - Вб.

Потокосцепление`Словарь синонимов`

потокосцепление сущ., кол-во синонимов: (1) Словарь синонимов ASIS, Тришин В.Н., 2010

Потокосцепление`Естествознание. Энциклопедический словарь`

ПОТОКОСЦЕПЛЕНИЕ

полный магн. поток, пронизывающий электрич. контур. Напр., П. многовитковой катушки индуктивности равно сумме потоков через все её витки. Единица измерения - вебер (Вб).

Естествознание. Энциклопедический словарь

Смотреть `Потокосцепление` во всех словарях

enc-dic.com