Силовое действие магнитного поля проявляется в качестве электро-
магнитной силы, действующей на проводники с током, детали устройств,
выполненных из ферромагнитного материала, или электрические заряды,
перемещающиеся в магнитном поле. На силовом действии магнитного по-
ля основаны принципы действия электрических двигателей, различных
электрических аппаратов, электромагнитов и др. устройств. По закону Ампера электромагнитная сила F (Н), действующая на про-
вод с током, расположенный в магнитном поле
F B I , (6)
где В – магнитная индукция, Тл;
ℓ - длина средней линии сердечника, м;
I – ток в обмотке катушки, А. Источниками магнитного поля являются обмотка с током и постоян-
ный магнит. Обмотка с током возбуждает магнитное поле, а по системе
6
Электронный архив УГЛТУ
магнитопроводов, выполненных из ферромагнитного материала, магнит-
ный поток замыкается. Закон электромагнитной индукции, В, описывается формулой
dФ d
е W (7)
dt dt
или е В , (8)
где е – мгновеннаяЭДС;
W – число витков катушки;
Ф – переменный магнитный поток, Вб;
- потокосцепление, Вб;
t – время, с;
ℓ - длина проводника, м;
– скорость, с которой движется провод в однородном поле, м/с. Явление самоиндукции описывается формулой
di
еL L , (9)
dt
где еL - ЭДС самоиндукции, В;
L – индуктивность контура, Гн;
i – переменный ток катушки, А;
t – время, с. Для того чтобы получить в том или ином устройстве необходимое
значение ЭДС, или электромагнитной силы, следует в определенном про-
странстве этого устройства сконцентрировать магнитное поле требуемой
интенсивности и направления действия. Эту функцию в электротехниче-
ских устройствах выполняют магнитные цепи.
Магнитная цепь состоит из магнитопровода и намагничивающих
обмоток. Магнитопровод выполняется в основном из ферромагнитного
материала. Довольно часто в магнитопроводах предусматривают воздуш-
ные промежутки, необходимые для выполнения тех или иных технологи-
ческих функций электромагнитного устройства. Например, в электродви-
гателях магнитная цепь является общей для динамических и неподвижных
цепей. Там магнитная цепь разделяется воздушным зазором. Также в маг-
нитных цепях вместо намагничивающих обмоток (или вместе с ними) ис-
пользуются постоянные магниты. Магнитопровод служит для усиления
магнитного поля, возбуждаемого токами, протекающими по намагничи-
вающим обмоткам или постоянным магнитам. Благодаря способности маг-
нитопровода усиливать магнитное поле, придавая ему ту или иную форму,
получают возможность сконцентрировать магнитное поле в нужном объ-
еме электромагнитного устройства (ЭМУ).