Внешнему контуру данной магнитной цепи соответствует уравнение

Как можно измерить магнитное сопротивление

ТОЭ › Магнитные цепи

Магнитной цепью называется устройство, отдельные участки которого выполнены из ферромагнитных материалов, по которым замыкается магнитный поток. Примерами простейших цепей могут служить магнитопроводы кольцевой катушки и электромагнита, изображенного на рис. 6.11, а. Электрические машины и трансформаторы, электромагнитные аппараты и приборы имеют обычно магнитные цепи более сложной формы.

Рис. 6.11 Магнитные цепи (а — неразветвленная, б — разветвленная)

Если магнитная цепь выполнена из одного и того же материала и имеет по всей длине одинаковое сечение, то цепь называется однородной.

Если же отдельные участки цепи изготовлены из различных ферромагнитных материалов и имеют различные длины и сечения, то цепь — неоднородная.

Магнитные цепи, так же как и электрические, бывают разветвленные (рис. 6.11,6) и неразветвленные (рис. 6.11,а).

В неразветвленных цепях магнитный поток Ф во всех сечениях имеет одно и то же значение.

Разветвленные цепи могут быть симметричными и несимметричными. Цепь, представленная на рис. 6.11,6, считается симметричной, если правая и левая части ее имеют одинаковые размеры, выполнены из одного и того же материала и если МДС I1W1 и I2W2 одинаковы. При невыполнении хотя бы одного из указанных условий цепь будет несимметричной.

Разобьем неразветвленную магнитную цепь, например, на рис 6.11, а на ряд однородных участков, каждый из которых выполнен из определенного материала и имеет одинаковое поперечное сечение S вдоль всей своей длины. Длину каждого участка L будем считать равной длине средней магнитной линии в пределах этого участка. Из сказанного выше следует, что магнитные потоки всех участков неразветвленной цепи равны, т. е.

и поле на каждом участке можно считать однородным, т. е. Ф= BS; поэтому

Где n — число участков цепи. Магнитное напряжение на любом из участков магнитной цепи

Где H — Напряженность, (измеряется в ампер на метр А/М).

B — Магнитная индукция (измеряется в теслах Тл).

L — Длинна средне силовой линии проходящей через центр поперечного сечения магнитопровода.

S — площадь поперечного сечения магнитопровода.

μr — Магнитная проницаемость ферромагнетиков.

При заданном направлении тока в обмотке направление потока и МДС IW определяется по правилу буравчика.

Магнитное сопротивление и закон Ома для магнитной цепи.

По аналогии с электрической цепью величину

называют магнитным сопротивлением участка магнитной цепи (измеряется в 1/Гн).

Таким образом, магнитное напряжениеВыражение (3) по аналогии с электрической цепью часто называют законом Ома для магнитной цепи Однако вследствие нелинейности цепи, вызванной непостоянством магнитной проницаемости μr ферромагнетиков, оно практически не применяется для расчета магнитных цепей.

§19. Магнитная цепь

Для того чтобы сосредоточить магнитное поле в определенной части электрической машины, аппарата или прибора и уменьшить мощность, потребляемую катушкой электромагнита, создающего это поле, в конструкции этих устройств широко применяют различные элементы из ферромагнитных материалов. Совокупность таких элементов с разделяющими их воздушными зазорами составляет магнитопровод, или магнитную цепь, электрической машины, аппарата или прибора. Например, магнитная цепь электромагнитного реле (рис. 46, а) состоит из трех участков: сердечника 2, якоря 4 и двух воздушных зазоров 6. По замкнутому контуру, образованному этими участками, проходит магнитный поток 3, создаваемый током катушки 1. При переходе через воздушные зазоры, разделяющие сердечник и якорь, часть магнитного потока замыкается по воздуху, т. е. не проходит через якорь,— возникает поток рассеяния 5.

Магнитное поле в магнитной цепи электрической машины постоянного тока создается током катушек 7 (рис. 46, б), расположенных на полюсах 8. Эти катушки называют обмотками возбуждения. Создаваемый ими магнитный поток проходит через сердечники полюсов, вращающуюся часть машины — якорь 9, воздушные зазоры 11 между полюсами и якорем и замыкается через остов 10.

Магнитодвижущая сила. Способность тока возбуждать магнитное поле оценивается его магнитодвижущей силой (м. д. с). Магнитодвижущая сила F изменяется в амперах. Магнитодвижущая сила проводника с током I равна силе этого тока: F = I.

В общем случае, когда какой-либо замкнутый контур охватывает несколько токов (показан на рис. 47, а штриховой линией), суммарная магнитодвижущая сила равна их алгебраической сумме:

F = ?I (45)

Для случая, показанного на рис. 47, а,

Магнитодвижущая сила катушки (рис. 47, б) представляет произведение тока на число ее витков ?. Это объясняется тем, что

Рис. 46. Магнитные цепи электромагнитного реле (а) и электрической машины постоянного тока(б)

Рис. 47. Замкнутый контур магнитной цепи, сцепленный с тремя электрическими токами (а) и катушкой с током (б)

замкнутый контур магнитной цепи (показан штриховой линией), сцепленный с катушкой, охватывает ток I не один, a ? раз, т. е.

F = I? (45′)

Закон Ома для магнитной цепи. Для лучшего понимания условий возникновения магнитного поля в магнитных цепях целесообразно провести аналогию между магнитной цепью и цепью электрической. Это можно сделать, например, для простейшей магнитной цепи, на всем протяжении которой напряженность Н магнитного поля постоянна. Для такой цепи произведение напряженности Н на длину l магнитной цепи по всему ее замкнутому контуру равно алгебраической сумме токов, охватываемых этим контуром:

Hl = ?I = F (46)

Формула (46) выражает закон полного тока для рассматриваемой магнитной цепи. Сумма токов ?I, пронизывающих какой-либо замкнутый контур, называется полным током: отсюда и получил свое название этот закон.

Если в формулу (46) подставим напряженность Н из формулы (43), заменив индукцию В согласно формуле (41), то получим зависимость магнитного потока Ф от магнитодвижущей силы F и параметров данной магнитной цепи, т. е. от ее магнитного сопротивления RM. Эта зависимость называется законом Ома для магнитной цепи. Он формулируется следующим образом. Магнитный поток, проходящий по магнитной цепи, равен магнитодвижущей силе, деленной на магнитное сопротивление цепи,

Ф = F/R м (47)

Магнитное сопротивление RM = l/(?aS) зависит от длины l магнитной цепи, поперечного сечения S и магнитной проницаемости ?a.

Например, магнитный поток Ф, созданный катушкой с числом витков ?,

Ф = F/RM = I? / (l/(?aS)) (47′)

Из формулы (47) следует, что действие магнитодвижущей cилы аналогично действию электродвижущей силы. Подобно тому как э. д. с. является причиной возникновения тока в электрической цепи, так и м. д. с. является причиной возникновения магнитного потока в магнитной цепи. Чем больше магнитодвижущая сила F, создаваемая катушкой электромагнита, тем больший магнитный поток проходит по его магнитной цепи.

Магнитное сопротивление RM играет в магнитной цепи роль, аналогичную электрическому сопротивлению цепи. Так же как в электрической цепи с увеличением сопротивления уменьшается ток, так и в магнитной цепи с увеличением магнитного сопротивления уменьшается магнитный поток. Следует, однако, отметить, что эта аналогия не распространяется на физические процессы, имеющие место в электрических и магнитных цепях. Кроме того, магнитное сопротивление RM является нелинейным. Оно зависит от магнитной проницаемости ?a, которая изменяется при изменении индукции, т. е. магнитного потока, проходящего через данный участок цепи. Поэтому при расчетах магнитных цепей пользуются кривыми намагничивания, т. е. зависимостями напряженности H от индукции В для соответствующего ферромагнитного материала.

Формулы (47) и (47′) показывают, что возрастание магнитного потока в какой-либо электрической машине или аппарате можно обеспечить: увеличением магнитодвижущей силы F катушки, создающей магнитное поле в данной машине или аппарате, т. е. увеличением проходящего по ней тока I или числа витков ? катушки; уменьшением магнитного сопротивления магнитной цепи данной машины или аппарата путем применения ферромагнитных материалов с большей магнитной проницаемостью ?a; уменьшением воздушных зазоров, разделяющих отдельные участки магнитной цепи, выполненные из ферромагнитных материалов (воздушные зазоры, имеющиеся в магнитной цепи, создают весьма большое магнитное сопротивление); увеличением площади поперечного сечения S отдельных участков магнитной цепи или же уменьшением общей длины магнитной цепи и ее отдельных участков. Все эти меры широко используют при конструировании электрических машин и аппаратов. Магнитопроводы стараются выполнить из высококачественных ферромагнитных материалов, обладающих высокой магнитной проницаемостью (электротехнической стали или специальных сплавов), воздушные зазоры свести до минимальных значений.

Определения

В обоих полях переменного и постоянного тока сопротивление — это отношение магнитодвижущей силы (МДС) в магнитной цепи к магнитному потоку в этой цепи. В пульсирующем поле постоянного или переменного тока сопротивление также пульсирует (см. Векторов ).

Определение можно выразить следующим образом:

• р >>(«R») — это сопротивление в ампер-витках на вебер (единица, эквивалентная виткам на генри ). « Повороты » относится к обмотке числа электрического проводника , содержащего катушку индуктивности.
• F >>(«F») — магнитодвижущая сила (MMF) в ампер-витках.
• Φ
  («Phi») — магнитный поток в веберах.

Иногда он известен как закон Гопкинсона и аналогичен закону Ома с заменой сопротивления на сопротивление, напряжение на MMF и ток на магнитный поток.

— это величина, обратная сопротивлению:

Его производной единицей в системе СИ является генри (то же самое, что и единица индуктивности , хотя эти два понятия различны).

Магнитный поток всегда образует замкнутую петлю, как описано уравнениями Максвелла , но путь петли зависит от сопротивления окружающих материалов. Он сконцентрирован на пути наименьшего сопротивления. Воздух и вакуум имеют высокое сопротивление, тогда как легко намагничиваемые материалы, такие как мягкое железо, имеют низкое сопротивление. Концентрация магнитного потока в материалах с низким магнитным сопротивлением формирует прочные временные полюсы и вызывает механические силы, которые стремятся перемещать материалы к областям с более высоким магнитным потоком, поэтому это всегда сила притяжения (притяжение).

Сопротивление однородной магнитной цепи можно рассчитать как:

• l
  — длина контура в метрах
• μ 0 >
  — проницаемость вакуума, равная (или, = = ) 4 π × 10 — 7 Генри метр \ scriptstyle >>>>килограмм × метр ампер 2 × второй 2 > \ times >>> ^ \ times > ^ >>>второй × вольт ампер × метр > \ times >>> \ times >>>>джоуль ампер 2 × метр >> ^ \ times >>>>
• μ р >
  относительная магнитная проницаемость материала (безразмерная)
• μ
  проницаемость материала ( )
  μ знак равно μ 0 μ р \ mu _ >
• A
  — площадь поперечного сечения контура в квадратных метрах

Закон Ома для полной (замкнутой) цепи

Замкнутой или полной называется такая электрическая цепь, по которой проходит электроток.

Описание формулы этого закона для полной цепи выглядит так:

где \(\epsilon\) — это электродвижущая сила или напряжение источника питания, которое не зависит от внешней цепи;

\(R\) — сопротивление внешней цепи;

\(r\) — внутреннее сопротивление источника.

История

был придуман в мае 1888 года Оливером Хевисайдом . Понятие «магнитное сопротивление» было впервые упомянуто Джеймсом Джоулем в 1840 году. Идея закона магнитного потока , подобного закону Ома для замкнутых электрических цепей , приписывается Генри Огастесу Роуленду в статье 1873 года. Роуленд также является автором термина «
магнитодвижущая сила»
в 1880 году, который также был введен, по-видимому, независимо, немного позже в 1883 году Бозанке.

Нежелание обычно обозначается прописной прописной буквой . р >>

ЛЕКЦИЯ 6.МАГНИТНАЯ ЦЕПЬ, ЗАКОНЫ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ.

2018-02-13 11311
Магнитная цепь — последовательность магнетиков, по которым проходит магнитный поток. Различают замкнутые магнитные цепи, в которых магнитный поток почти полностью проходит в ферромагнитных телах, и с зазором (например, воздушным). Понятием магнитная цепь широко пользуются при электротехнических расчетах трансформаторов, электрических машин, реле и др. Простейшая магнитная цепь — сердечник кольцевой катушки.

Магнитодвижущая сила (МДС) — физическая величина, характеризующая способность электрических токов создавать магнитные потоки. Используется при расчетах магнитных цепей; аналог ЭДС в электрических цепях.

Величина измеряется в амперах (СИ) или же в гилбертах (СГС), причём 1А =

= 1,257 Гб. На практике для обозначения единицы МДС часто используется термин «ампер-виток», численно равный единице в СИ.

в индукторе или электромагните вычисляется по формуле:

— количество витков в обмотке,
I
— ток в проводнике.

Выражение для магнитного потока в магнитной цепи, также известное как закон Хопкинса, имеет следующий вид:

— величина магнитного потока, — магнитное сопротивление проводника. Данная запись является аналогом закона Ома в магнитных цепях.

Классификация магнитных цепей.

— магнитные цепи с постоянной МДС (магнитодвижущей силой)

— магнитные цепи с переменной МДС

— однородные мц, у которых на всей длине магнитные цепи сечение, материал и индукция одинаковой по всей длине мц

По количеству источников МДС

— разветвлённые мц — неразветвлённые

По наличию воздушных зазоров.

Основные законы магнитных цепей.

В основе расчета магнитных цепей лежат два закона

Таблица 1. Основные законы магнитной цепи

При анализе магнитных цепей и, в первую очередь, при их синтезе обычно используют следующие допущения:

— магнитная напряженность, соответственно магнитная индукция, во всех точках поперечного сечения магнитопровода одинакова

— потоки рассеяния отсутствуют (магнитный поток через любое сечение неразветвленной части магнитопровода одинаков);

— сечение воздушного зазора равно сечению прилегающих участков магнитопровода.

Это позволяет использовать при расчетах законы Кирхгофа и Ома для магнитных цепей, вытекающие из законов, сформулированных в табл. 1.

Таблица 2. Законы Кирхгофа и Ома для магнитных цепей

Сформулированные законы и понятия магнитных цепей позволяют провести формальную аналогию между основными величинами и законами, соответствующими электрическим и магнитным цепям, которую иллюстрирует табл.

9.1.4. Неразветвленная магнитная цепь

Задачей расчета неразветвленной магнитной цепи в большинстве случаев является определение МДС F
=Iw
, необходимой для того, чтобы получить заданные значения магнитного потока или магнитной индукции в некотором участке магнитопровода (чаще всего в воздушном зазоре).

На рис. 9.9 приведен пример неразветвленной магнитной цепи — магнитопровод постоянного поперечного сечения S1

с зазором. На этом же рисунке указаны другие геометрические размеры обоих участков магнитопровода: средняя длина
l1
магнитной линии первого участка из ферромагнитного материала и длина
l2
второго участка — воздушного зазора. Магнитные свойства ферромагнитного материала заданы основной кривой намагничивания
В(Н)
(рис. 9.10) и тем самым по (9.4) зависимостью
ma(Н).
По закону полного тока (9.2)

и
H2
— напряженности магнитного поля в первом и втором участках.

В воздушном зазоре значения магнитной индукции В2

и напряженности
H2
связаны простым соотношением
В2
=
m0Н2
, а для участка из ферромагнитного материала
В1
=
ma1Н1.
Кроме того, в неразветвленной магнитной цепи магнитный поток одинаков в любом поперечном сечении магнитопровода:

и
S2
— площади поперечного сечения участка из ферромагнитного материала и воздушного зазора.

Если задан магнитный поток Ф

, то по (9.6) найдем значения индукций
B1
и
B2
. Напряженность поля
H1
определим по основной кривой намагничивания (рис. 9.10), а
H2
=
B2
/
m0
. Далее по (9.5) вычислим необходимое значение МДС.

Сложнее обратная задача: расчет магнитного потока при заданной МДС F

Заменив в (9.5) напряженности магнитного поля значениями индукции, получим

или с учетом (9.6)

где rMk
=lk/Skmak
— магнитное сопротивление
k
-гo участка магнитной цепи, причем магнитное сопротивление
k
-гo участка нелинейное, если зависимость
В(H)
для этого участка нелинейная (рис. 9.10), т.е.
mak
≠ const.

Для участка цепи с нелинейным магнитным сопротивлением rM

можно построить вебер-амперную характеристику — зависимость магнитного потока
Ф
от магнитного напряжения
UM
на этом участке магнитопровода. Вебер-амперная характеристика участка магнитопровода рассчитывается по основной кривой намагничивания ферромагнитного материала
В(H)
. Чтобы построить вебер-амперную характеристику, нужно ординаты и абсциссы всех точек основной кривой намагничивания умножить соответственно на площадь поперечного сечения участка
S
и его среднюю длину
l
.

На рис. 9.11 приведены вебер-амперные характеристики Ф

(
UM1
) для ферромагнитного участка с нелинейным магнитным сопротивлением
rM1
и
Ф
(
UM
2) для воздушного зазора с постоянным магнитным сопротивлением
rM
2 =
l2/S2m0
магнитопровода по рис. 9.9.

Между расчетами нелинейных электрических цепей постоянного тока и магнитных цепей с постоянными МДС нетрудно установить аналогию. Действительно, из уравнения (27.7) следует, что магнитное напряжение на участке магнитной цепи равно произведению магнитного сопротивления участка на магнитный поток UM

=
rMФ
. Эта зависимость аналогична закону Ома для резистивного элемента электрической цепи постоянного тока
U = rI
. Сумма магнитных напряжений в контуре магнитной цепи равна сумме МДС этого контура
SUM
=
SF
, что аналогично второму закону Кирхгофа для электрических цепей постоянного тока
SU
=
SE.
Продолжая дальше аналогию между электрическими цепями постоянного тока и магнитными цепями с постоянными МДС, представим неразветвленную магнитную цепь (рис. 9.9) схемой замещения (рис. 9.12, а).

В качестве иллюстрации ограничимся применением для анализа неразветвленной магнитной цепи графических методов: метода сложения вебер-амперных характеристик (рис. 9.11) и метода нагрузочной характеристики (рис. 9.12, б).

Согласно первому методу построим вебер-амперную характеристику всей неразветвленной магнитной цепи Ф

(
UM1
+
UM
2), графически складывая по напряжению вебер-амперные характеристики ее двух участков. При известной МДС
F=Iw
по вебер-амперной характеристике всей магнитной цепи определим рабочую точку
А
, т. е. магнитный поток
Ф
, а по вебер-амперным характеристикам участков магнитопровода — магнитные напряжения на каждом из них.

Согласно второму методу для второго (линейного) участка построим нагрузочную характеристику

т. е. прямую, проходящую через точку F

на оси абсцисс и точку
F
/
rM2
на оси ординат. Точка пересечения
А
нагрузочной характеристики с вебер-амперной характеристикой ферромагнитного участка цепи Ф(
UM1
) определяет магнитный поток
Ф
в цепи и магнитные напряжения на ферромагнитном участке
UM1
и воздушном зазоре
UM2
. Значение индукции в воздушном зазоре
B2= Ф/S2
.

ТЕСТЫ Дисциплина: Электротехника и электроника

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

СМОЛЕНСКОЕ ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ВЯЗЕМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

СОГБПОУ «Вяземский политехнический техникум»

Протоколом Педагогического совета СОГБПОУ «Вяземский политехнический техникум»

«29 » августа 2017 г. № 1

«30» августа 2017 г. № 1

ТЕСТЫ

Дисциплина: Электротехника и электроника (3 семестр)

Специальность: 13.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)»

Форма обучения: очная, заочная

Разработал преподаватель: Кольцова Г.А.

1. Как изменится сила взаимодействия между двумя заряженными телами с зарядами Q и q , если при q = const заряд Q увеличить в 2 раза, причем расстояние между зарядами также удвоится?

Увеличится в 2 раза.

Уменьшится в 2 раза.

Уменьшится в 4 раза.

2. Как изменится сила взаимодействия между двумя заряженными телами, если разделяющий их воздух заменить дистиллированной водой?

3. В какой зоне находится точка, напряженность поля которой равна нулю?

В зоне С.

4. Какой из приведенных графиков соответствует изменению напряженности поля уединенного заряженного тела?

1. 2. 3.

5. Изменится ли напряженность поля уединенного точечного заряженного тела в данной точке, если знак заряда тела изменить на противоположный, а величину заряда оставить неизменной?

6. Найдите правильное соотношение между и , если R _А = R _В (каждый случай рассматривается отдельно).

7. Совершается ли работа при перемещении пробного заряженного тела по поверхности сферы, в центре которой находится точечное заряженное тело с зарядом Q ?

Это зависит от формы траектории движения пробного заряженного тела.

8. Какая из формул может быть использована для определения разности потенциалов между точками А и В?

Обе формулы неверны.

9. Какое из приведенных выражений правильно?

U _АВ U _{АВ I} U _{АВ II}

10. Даны два поля: неоднородное I и однородное II , причем ; . Каково соотношение между U _{АВ I} и U _{АВ II} ?

U _{АВ I} = U _{АВ II}

11. Может ли существовать электростатическое поле в металлическом проводнике?

12. Какие заряды перемещаются в металле в процессе электростатической индукции?

И электроны, и ионы.

13. Под действием электрического поля Е в металлическом бруске произошло разделение зарядов. Существует ли разность потенциалов между поверхностями А и В?

Существует.

14. Сохранится ли поле разделенных зарядов внутри металла, если убрать внешнее поле?

15. Будет ли защищено внешнее пространство от поля заряда Q , заключенного в металлический экран?

Будет.

Будет при условии заземления экрана.

16. Нужно ли изменять емкость конденсатора, чтобы при неизменном напряжении между его пластинами заряд увеличился? Если да, то как?

17. Как изменится емкость и заряд на пластинах конденсатора, если напряжение на его зажимах повысится?

Емкость и заряд увеличатся.

Емкость уменьшится, заряд увеличится.

Емкость останется неизменной, заряд увеличится.

Емкость останется неизменной, заряд уменьшится.

18. При неизменном напряжении увеличили расстояние между пластинами конденсатора. Как изменится при этом заряд конденсатора?

19. Конденсатор образован тремя пластинами, как показано на рисунке. Площадь каждой пластины S . Какую площадь следует подставить в формулу для определения емкости?

3 S

20. Расстояние между пластинами конденсатора d . Какой параметр нужно подставить в формулу для определения емкости?

2 d

21. Три конденсатора, подключенные к источнику питания, соединены последовательно. Как распределяется напряжение на конденсаторах?

Недостаточно данных для ответа на вопрос.

22. При последовательном соединении двух конденсаторов, подключенных к источнику питания, один из них оказался пробитым. Как изменится запас прочности другого конденсатора?

23. Как изменится энергия последовательно включенных конденсаторов и их заряд при замыкании ключа K ?

Энергия увеличится, заряд уменьшится.

Энергия увеличится, заряд не изменится.

Энергия увеличится, заряд увеличится.

Энергия уменьшится, заряд не изменится.

24. В данной схеме С ₁ >> C ₂ . Какой из этих емкостей можно пренебречь при приближенном определении С _общ. ?

С ₁

25. В приведенной схеме С ₁ >> C ₂ . Какой из этих емкостей можно пренебречь при приближенном определении общей емкости?

С ₁

26. Является ли движение электрона вокруг ядра электрическим током?

Является.

27. Какой из приведенных графиков является графиком постоянного тока?

Правый

28. За 1 час при постоянном токе был перенесен заряд в 180Кл. Определите силу тока.

29. Можно ли, пользуясь графиком постоянного тока, определить, какое количество электричества прошло через проводник за заданное время?

30. Проводник имеет форму, показанную на рисунке. В каком сечении скорость упорядоченного движения свободных электронов, обеспечивающих данный ток I , больше?

В сечении S ₁ .

Скорости в обоих сечениях одинаковы.

31. Какой характеристикой источника является ЭДС – силовой или энергетической?

32. Встречают ли сторонние силы противодействие в процессе разделения зарядов внутри источника?

33. Почему при разомкнутой цепи источника разделение зарядов прекращается в определенный момент?

Энергия источника иссякает.

Возникшее электрическое поле уравновешивает поле сторонних сил.

34. Для какой из приведенных схем справедливо равенство E = U ₀ ?

35. Будет ли протекать в цепи ток, если вместо источника ЭДС включить заряженный конденсатор?

Будет, но недолго.

36. При каком условии справедлив приведенный график?

R = const .

Rconst

37. В результате изменения сопротивления нагрузки ток в цепи увеличился. Как это влияет на напряжение на зажимах цепи?

Напряжение U растет.

Напряжение U уменьшается.

Напряжение U остается неизменным.

38. Какая из приведенных формул для определения тока I ₁ верна?

39. Что можно сказать о соотношении между показаниями вольтметров, если R _{V 2} > R _{V 1} , E ₁ = E ₂ , R ₀₁ = R ₀₂ ?

U ₁ = U ₂

40. В одинаковых схемах включены различные амперметры, причем R _{A 1} > R _{A 2} .

Какой амперметр сильнее искажает режим работы цепи?

Второй.

Оба амперметра одинаково влияют на режим работы цепи.

41. Длину и диаметр проводника увеличили в 2 раза. Как изменится сопротивление проводника?

Уменьшится в 2 раза.

Увеличится в 2 раза.

42. Известно сопротивление проводника R при t =20 0 C , его длина и площадь поперечного сечения S : R =4,2Ом; =10м; S =1мм 2 . Определить материал проводника.

43. Почему спираль ползункового реостата не изготовляют из медного провода?

Его сопротивление не значительно.

Он будет громоздким.

44. Обязательно ли в качестве материала для изготовления резисторов использовать металлы?

45. Как изменится проводимость проводника при увеличении площади его поперечного сечения S ?

46. Каким признаком характеризуются металлические проводники?

Наличием свободных ионов.

Наличием свободных электронов.

Наличием свободных электронов и ионов.

Отсутствием свободных электронов и ионов.

47. Какое явление приводит к увеличению сопротивления металлического проводника?

Изменение напряженности электрического поля.

Уменьшение расстояния между ионами кристаллической решетки.

Увеличение амплитуды колебаний ионов в узлах кристаллической решетки.

Изменение концентрации зарядов (числа заряженных частиц в единице объема).

48. Какой из факторов больше влияет на изменение сопротивления проводников второго ряда?

Изменение концентрации зарядов.

Изменение числа столкновений зарядов.

49. Зависит ли сопротивление катушки, изготовленной из медного провода, от приложенного к ней напряжения?

Почти не зависит.

50. Имеются проводники, изготовленные из материалов с различными положительными и отрицательными температурными коэффициентами сопротивления. Можно ли скомбинировать соединение этих проводников так, чтобы получить =0?

51. Как изменится напряжение на параллельном разветвлении, подключенном к источнику с R ₀ ≠0, если число ветвей будет увеличиваться?

Не изменится.

52. Каким должно быть сопротивление вольтметра, чтобы он не влиял на режим работы цепи?

R _V =0

53. Найдите эквивалентное сопротивление данного разветвления, если R ₁ =4Ом; R ₂ =2Ом; R ₃ =3Ом?

R _эк. ≈1,1Ом

54. Как изменятся токи I ₁ и I ₂ , если сопротивление R ₃ уменьшится?

Увеличатся.

55. Какое из приведенных уравнений не соответствует рисунку?

I ₁ +I ₂ =I ₃ +I ₄

56. В приведенной схеме сопротивление R ₃ увеличилось. Как изменится напряжение на других участках цепи, если напряжение U ≈ const ?

Не изменится.

57. Как изменится напряжение на участках R ₂ и R ₃ при замыкании ключа К ( U = const )?

Увеличится.

58. Дано: R ₁ =10Ом; R ₂ =20Ом; R ₃ =70Ом; U =100В. Затем сопротивления цепи заменили на: R ₁ =20кОм; R ₂ =40кОм; R ₃ =140кОм ( U = const ). Как изменится напряжение на участках цепи?

Увеличится.

59. Для измерения напряжения сети последовательно соединили два вольтметра с номинальным напряжением 150В и сопротивлениями 28 и 16 кОм. Определите показания каждого вольтметра.

110В

60. Каким должно быть сопротивление амперметра R _A , чтобы он не влиял на режим работы цепи?

R _A >>R ₁ +R ₂

61. Какое соединение представлено на схеме?

Параллельное.

62. Как изменится напряжения на участке АВ, если параллельно ему включить еще одно сопротивление ( U = const )?

Не изменится.

63. Можно ли считать, что сопротивления R ₁ и R ₃ включены параллельно?

Можно.

64. Можно ли считать, что сопротивления R ₂ и R ₄ включены последовательно?

65. Выберите правильную формулу для определения тока I ₁ ?

66. Сопротивление одного провода линии R =0,025Ом. Через нагрузку течет постоянный ток 20А. Определите потерю напряжения в линии.

0,5В

67. При каком напряжении выгоднее передать энергию в линии при заданной мощности?

68. Каково соотношение между напряжениями U ₁ и U ₂ в середине и в конце линии?

U ₁ = U ₂

69. Как изменится напряжение U ₁ в середине линии, если нагрузка в конце линии увеличится?

Увеличится.

70. Как изменится напряжение в конце линии, если в ее середине произойдет короткое замыкание?

Станет равным нулю.

71. Являются ли приведенные схемы эквивалентными?

Не являются.

72. Ток в данной схеме выражается формулой или в иной форме записи . Отражает ли эта запись приведенные схемы?

Отражает.

73. Как изменятся напряжения U ₁ и U ₂ на зажимах источников при уменьшении сопротивления R ?

U ₁ увеличится, U ₂ уменьшится.

U ₁ уменьшится, U ₂ увеличится.

74. Как изменятся напряжения U ₁ и U ₂ на зажимах источников при уменьшении тока I ?

U ₁ уменьшится, U ₂ увеличится.

U ₁ увеличится, U ₂ уменьшится.

75. Имеет ли значение направление обхода цепи для определения разности потенциалов между какими-нибудь ее точками?

76. Является ли схема данной цепи сложной?

77. Можно ли применить уравнение Кирхгофа для расчета простейших цепей смешанного соединения?

78. Сколько узловых и контурных уравнений необходимо составить для определения неизвестных токов в этой схеме?

4 узловых, 4 контурных.

3 узловых, 4 контурных.

4 узловых, 3 контурных.

79. Какая из приведенных систем уравнений дает возможность найти неизвестные токи?

80. Можно ли рассматривать уравнение закона Ома для всей цепи , как частный случай уравнения, составленного на основании второго закона Кирхгофа?

81. Какое поле возникает вокруг движущихся электрических зарядов?

82. Какой величиной является магнитный поток Ф?

83. Имеется однородное магнитное поле напряженностью Н=5А/см. Определить магнитное напряжение на пути АВ, если .

50А

84. В одном магнитном поле определяется магнитное напряжение на участках АВ и АВС. Каково соотношение между этими напряжениями?

85. Заданы токи: ; ; . Определить полный ток, пронизывающий поверхность S .

86. Влияет ли направление обхода контура на конечный результат при использовании закона полного тока?

87. Для какой точки больше ошибка в определении Н при пользовании приближенной формулой?

Для точки А

Для обеих точек ошибка одинакова

88. Можно ли пользоваться приближенной формулой для определения напряженности поля Н в точках А, В и т.д., расположенных на краю проводника?

Можно

89. У кольцевой катушки изменили диаметр каркаса, не изменяя намагничивающей силы и средний радиус кольца. Как это повлияет на магнитное состояние катушки?

Изменится значение Н для средней линии

Изменится значение В для средней линии

90. У цилиндрической катушки =100мм; D = 20мм. Можно ли пользоваться приближенной формулой для определения Н в точке А?

Можно

91. У цилиндрической катушки = D . Какой формулой следует воспользоваться для определения Н в точке А?

92. Какой из приведенных материалов не проявляет ферромагнитных свойств?

93. Какой из приведенных графиков соответствует процессу намагничивания катушки с ферромагнитным сердечником?

1. 2. 3.

94. отличается ли природа магнитного поля катушки с током от природы магнитного поля, возникшего в ферромагнитном сердечнике под действием поля катушки?

95. Какие свойства не присущи процессу перемагничивания ферромагнитных материалов?

Потери на перемагничивание

Двузначная зависимость В(Н)

Линейная зависимость В(Н)

96. Какое свойство магнитной цепи является главным?

Нелинейная зависимость В(Н)

Малое магнитное сопротивление

Способность сохранять остаточную намагниченность

97. Для магнитной цепи, имеющей различные площади сечения участков , выберите правильное соотношение для Ф и Н на соответствующих участках цепи.

98. Как изменится общий магнитный поток Ф, если увеличить воздушный зазор в сердечнике?

99. По какой формуле определяется сила, действующая на проводник с током?

100. Исходное положение рамки с током показано на рисунке. Какое положение займет рамка после окончания движения?

Останется в исходном положении

Повернется на угол 180 0

Повернется на угол 90 0

Будет непрерывно вращаться

101. Будет ли наводиться ЭДС индукции в проводнике, если он неподвижен, а магнитное поле перемещается относительно этого проводника?

102. Будет ли наводиться ЭДС индукции в диэлектрическом стержне, который перемещается в магнитном поле под прямым углом к полю?

103. Две рамки перемещаются в однородном магнитном поле: одна с постоянной скоростью V ₀ , а другая с переменной скоростью V . Какие из приведенных соотношений являются правильными?

104. Магнитный поток, пронизывающий поверхность, ограниченную контуром, изменяется по закону Ф=Ф _m sin . По какому закону изменяется ЭДС?

105. Проявляет ли себя принцип Ленца, если переменное магнитное поле пронизывает несплошное кольцо, изготовленное из проводящего материала?

Проявляет

3. Проявляет незначительно

Рассмотрено на заседании ПЦК профессиональных дисциплин

ППССЗ специальностей 08.02.09, 13.02. 11, 23.02.03

Протокол №1 от «28» августа 2017 г.

Председатель ПЦК ____________________ Кольцова Г.А.

Ответы к тестам

«Электротехника и электроника»

Курс повышения квалификации

Охрана труда

• Сейчас обучается 120 человек из 43 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

• Сейчас обучается 236 человек из 54 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

• Сейчас обучается 354 человека из 64 регионов

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Дистанционные курсы для педагогов

«Взбодрись! Нейрогимнастика для успешной учёбы и комфортной жизни»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 587 860 материалов в базе

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

33 конкурса для учеников 1–11 классов и дошкольников от проекта «Инфоурок»

«Психологические методы развития навыков эффективного общения и чтения на английском языке у младших школьников»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

• 01.02.2018
• 2734
• 42

• 01.02.2018
• 3971
• 66

• 01.02.2018
• 850
• 25

• 01.02.2018
• 1021
• 43

• 01.02.2018
• 1095
• 2

• 01.02.2018
• 1193
• 6

• 01.02.2018
• 1351
• 15

• 01.02.2018
• 2517
• 13

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Добавить в избранное

• 01.02.2018 11170
• DOCX 467.5 кбайт
• 87 скачиваний
• Рейтинг: 3 из 5
• Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Кольцова Галина Александровна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

• На сайте: 4 года
• Подписчики: 1
• Всего просмотров: 52612
• Всего материалов: 36

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Университет им. Герцена и РАО создадут портрет современного школьника

Время чтения: 2 минуты

В ростовских школах рассматривают гибридный формат обучения с учетом эвакуированных

Время чтения: 1 минута

Ленобласть распределит в школы прибывающих из Донбасса детей

Время чтения: 1 минута

Каждый второй ребенок в школе подвергался психической агрессии

Время чтения: 3 минуты

Минпросвещения упростит процедуру подачи документов в детский сад

Время чтения: 1 минута

Инфоурок стал резидентом Сколково

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Только 23 февраля!
Получите новую
специальность
по низкой цене

Цена от 1220 740 руб. Промокод на скидку Промокод скопирован в буфер обмена ПП2302 Выбрать курс Все курсы профессиональной переподготовки

Магнитная цепь

Магнитной цепью называется устройство, отдельные участки которого выполнены из ферромагнитных материалов, по которым замыкается магнитный поток. Примерами простейших цепей могут служить магнитопроводы кольцевой катушки и электромагнита, изображенного на рис. 6.11, а. Электрические машины и трансформаторы, электромагнитные аппараты и приборы имеют обычно магнитные цепи более сложной формы.

Рис. 6.11 Магнитные цепи (а — неразветвленная, б — разветвленная)

Если магнитная цепь выполнена из одного и того же материала и имеет по всей длине одинаковое сечение, то цепь называется однородной.

Если же отдельные участки цепи изготовлены из различных ферромагнитных материалов и имеют различные длины и сечения, то цепь — неоднородная.

Магнитные цепи, так же как и электрические, бывают разветвленные (рис. 6.11,6) и неразветвленные (рис. 6.11,а).

В неразветвленных цепях магнитный поток Ф во всех сечениях имеет одно и то же значение.

Разветвленные цепи могут быть симметричными и несимметричными. Цепь, представленная на рис. 6.11,6, считается симметричной, если правая и левая части ее имеют одинаковые размеры, выполнены из одного и того же материала и если МДС I₁W₁ и I₂W₂ одинаковы. При невыполнении хотя бы одного из указанных условий цепь будет несимметричной.

Разобьем неразветвленную магнитную цепь, например, на рис 6.11, а на ряд однородных участков, каждый из которых выполнен из определенного материала и имеет одинаковое поперечное сечение S вдоль всей своей длины. Длину каждого участка L будем считать равной длине средней магнитной линии в пределах этого участка. Из сказанного выше следует, что магнитные потоки всех участков неразветвленной цепи равны, т. е.

и поле на каждом участке можно считать однородным, т. е. Ф= BS; поэтому

Где n — число участков цепи. Магнитное напряжение на любом из участков магнитной цепи

Где H — Напряженность, (измеряется в ампер на метр А/М).

B — Магнитная индукция (измеряется в теслах Тл).

L — Длинна средне силовой линии проходящей через центр поперечного сечения магнитопровода.

S — площадь поперечного сечения магнитопровода.

— Магнитная постоянная.

При заданном направлении тока в обмотке направление потока и МДС IW определяется по правилу буравчика.

Магнитное сопротивление и закон Ома для магнитной цепи.

По аналогии с электрической цепью величину

называют магнитным сопротивлением участка магнитной цепи (измеряется в 1/Гн).

Таким образом, магнитное напряжениеВыражение (3) по аналогии с электрической цепью часто называют законом Ома для магнитной цепи Однако вследствие нелинейности цепи, вызванной непостоянством магнитной проницаемости μ_r ферромагнетиков, оно практически не применяется для расчета магнитных цепей.

Законы Кирхгофа для магнитной цепи

При расчетах разветвленных магнитных цепей пользуются двумя законами Кирхгофа, аналогичными законам Кирхгофа для электрической цепи.

Первый закон Кирхгофа непосредственно вытекает из непрерывности магнитных линий, т.е. и магнитного потока; алгебраическая сумма магнитных потоков в точке разветвления равна нулю:

Например, для узла а на рис. 6.11,б

Второй закон Кирхгофа для магнитной цепи основывается на законе полного тока: алгебраическая сумма магнитных напряжений на отдельных участках цепи равна алгебраической сумме МДС:

Например, для левого контура и а рис. 6.11, бКак следует из закона Ома, для получения наибольшего магнитного потока при наименьшей МДС у магнитной цепи должно быть возможно меньшее магнитное сопротивление. Большая магнитная проницаемость ферромагнитных материалов обеспечивает получение малых магнитных сопротивлений магнитопроводов из этих материалов. Поэтому магнитные цепи электрических машин выполняют преимущественно из ферромагнетиков, а участки цепей из неферромагнитных материалов, то есть неизбежные или необходимые воздушные зазоры, делают, как правило, возможно малыми.

Схема устройства магнитной цепи двухполюсной машины с явно выраженными полюсами показана на рис. 6.12.

Рис. 6.12 Магнитная цепь электрической машины с явно выраженными полюсами

Плоскость 00′, проведенная через середины полюсов N и S и ось машины, делит магнитную цепь на две симметричные части. В каждой из них магнитный поток Ф/2 замыкается через полюсы П, полюсные наконечники ПН, воздушные зазоры, якорь Я и станину машины С. Магнитодвижущая сила создается током в обмотке возбуждения ОВ, расположенной на полюсах N и S. Из северного полюса N магнитные линии выходят и в южный полюс S входят.

Рис, 6.13. Магнитная цепь электрической машины с неявно выраженными полюсами

Схема устройства магнитной цепи двухполюсной машины с неявно выраженными полюсами показана на рис. 6.13. Здесь обмотка возбуждения заложена в пазы ротора Р — вращающейся части машины, укрепленной на валу. Как и в предыдущем случае, плоскость 00′, проведенная через середины полюсов N и S, делит магнитную цепь машины на две симметричные части, в каждой из которых магнитный поток Ф/2. Магнитный поток замыкается через ротор машины, воздушные зазоры и станину машины С, представляющую собой неподвижный наружный стальной цилиндр — статор машины.