Магнитодвижущую силу мдс вдоль магнитной цепи можно представить в виде

Тест

№ 131. По величине коэрцитивной силы материалы делятся на: 1) магнитные и немагнитные 2) ферромагнитные и неферромагнитные 3) магнитно-мягкие и магнитно-твердые 4) электротехнические и неэлектротехнические № 132. На графике пунктиром обозначена… 1) кривая среднего намагничивания 2) кривая первоначального намагничивания 3) средняя линия магнитопровода 4) направление магнитного потока № 133. Отрезок а-б основной кривой намагничивания B ( H ) соответствует… 1) участку начального намагничивания ферромагнетика 2) участку насыщения ферромагнетика 3) участку интенсивного намагничивания ферромагнетика 4) размагниченному состоянию ферромагнетика № 134. Направление вектора магнитной индукции В в точке А при w 1 > w 2 … 1) вниз 2) вверх 3) направо 4) налево

№ 135. Если при неизменном магнитном потоке Ф увеличить площадь поперечного сечения S магнитная индукция В … 1) не изменится 2) уменьшится 3) увеличится 4) не хватает данных № 136. Магнитное сопротивление R M участка магнитной цепи с магнитным потоком Ф и числом витков W определяется как… № 137. На рисунке показаны кривые В ( Н ) электротехнических материалов. Для создания в сердечнике магнитной индукции В= 1,2 Тл предпочтительнее материал с характеристикой ____, а для создания магнитной индукции В= 1 Тл – материал с характеристикой … 1) 1; 1 2) 2; 1 3) 1; 2 4) 2; 2 3.3. Магнитные цепи с постоянными магнитными потоками № 138. Вебер-амперная характеристика магнитопровода является зависимостью… 1) магнитной индукции от напряженности магнитного поля 2) магнитного потока от тока в обмотке 3) магнитной индукции от магнитной проницаемости 4) магнитного потока от магнитного напряжения

№ 139.		При решении обратной	задачи расчета неразветвленной
магнитной цепи требуется определить…
1)	число витков W		2)	магнитный поток Ф
3)	магнитодвижущую силу F		4)	ток I в обмотке

№ 140. Магнитодвижущую силу (МДС) вдоль магнитной цепи можно представить в виде… 1) Iw H 1 l 1 H 2 l 2 2) Iw H l 1 l 2 3) Iw H 1 H 2 l 1 l 2 4) Iw H 1 l 1 H 2 l 2 № 141. Если при неизменном потоке Ф площадь поперечного сечения S 1 S 2 , то для магнитных индукций В 1 и В 2 выполняется соотношение… 1) B 1 B 2 2) B 1 B 2 3) B 1 B 2 4) B 1 B 2 № 142. Магнитодвижущую силу (МДС) вдоль магнитной цепи можно представить в виде… 1) Iw H 1 l 1 H 2 l 2 H 2) Iw H 1 l 1 2 H 3) Iw H 1 l 1 H 2 l 2 2 H 4) Iw H 1 l 1 H 2 l 2

№ 143. Ток обмотки – I , число витков – w , длины средних линий участков цепи – l 1 , l 2 , l 3 . Уравнение для внешнего контура имеет вид… 1) H 1 l 1 H 2 l 2 0 2) H 1 l 1 H 2 l 2 Iw 3) H 1 l 1 H 2 l 2 0 4) H 1 l 1 H 2 l 2 Iw № 144. Для создания в магнитопроводе с постоянным поперечным сечением S и длиной средней силовой линии l = 0,25 м магнитной индукции В = 1,5 Тл ток I в катушке с числом витков w = 100 должен быть равен… 1) 10 А 2) 0,1 А 3) 100 А 4) 1 А № 145. Если в магнитопроводе с постоянным поперечным сечением величина индукции магнитного поля В = 1,5 Тл, а длина средней силовой линии магнитной цепи l = 0,2 м, то магнитодвижущая сила Iw составляет… 1) 1000 А 2) 80 А 3) 0,3 А 4) 200 А

№ 146.	Если заданы величина МДС F 200 A ,	длина средней
линии	l CP 0,5 м , площадь поперечного сечения	S 10 10 4 м 2

магнитопровода и основная кривая намагничивания материала сердечника, то магнитный поток сердечника Ф составит … 1) 0,0024 Вб 2) 0,002 Вб 3) 0,0015 Вб 4) 0,005 Вб № 147. Напряженность магнитного поля в сердечнике катушки H = 450 А/м, а площадь его поперечного сечения S = 4 см 2 , то магнитный поток Ф равен…. 1) Ф = 3,2 Вб 2) Ф = 0,8 Вб 3) Ф = 0,2 Вб 4) Ф = 0,32 мВб № 148. Если известна величина напряженности магнитного поля Н и длина средней линии l приведенной магнитной цепи с постоянным поперечным сечением S , то магнитодвижущая сила Iw равна…

1)	Iw H lS
2)	Iw Hl
3)	Iw Hl / S
4)	Iw H / l

3.4. Магнитные цепи с переменными магнитными потоками № 149. При подключении катушки со стальным сердечником к источнику синусоидального напряжения магнитопровод… 1) размагничивается до нуля 2) намагничивается до уровня остаточной намагниченности 3) намагничивается до насыщения 4) циклически перемагничивается № 150. Режим насыщения нелинейной катушки индуктивности означает, что… 1) при любом увеличении тока через катушку магнитный поток остается неизменным 2) при увеличении тока через катушку поток уменьшается по нелинейному закону 3) индуктивность становится равной нулю 4) при увеличении тока через катушку поток растет по нелинейному закону № 151. Амплитуда магнитного потока в катушке с сердечником не зависит от… 1) частоты питающего напряжения 2) амплитуды питающего напряжения 3) материала сердечника 4) числа витков № 152. Величина ЕДС самоиндукции в катушке с сердечником не зависит от… 1) частоты питающего напряжения 2) амплитуды магнитного потока 3) материала сердечника 4) числа витков № 153. Если катушка (число витков w ) с ферромагнитным сердечником площадью поперечного сечения S подключена к источнику синусоидального напряжения u U m sin t , то амплитуда магнитной индукции B m равна…

1) U m Sw	2) U m Sw	3) U m	Sw	4) U m Sw
					2

№ 154. Если амплитуда подводимого к катушке со стальным сердечником синусоидального напряжения U m =141 В, то действующее значение ЭДС (пренебрегая рассеянием и активным

сопротивлением катушки) составит…
1) 200 В		2) 141 В		3) 100 В	4) 81,5 В
№ 155.		Если увеличить амплитуду синусоидального напряжения
U m	на катушке со стальным сердечником (магнитопровод не
насыщен), то амплитуда магнитной индукции в сердечнике B m …
1)	увеличится		2)	не изменится
3)	уменьшится		4)	не хватает данных
№ 156.		Действующее			значение ЭДС в	катушке со стальным
сердечником определяется в соответствии с выражением…
1)	E 4,44 wfB m		2)	E 4,44 wФ m
3)	E 4,44 wfФ m		4)	E w Ф m

№ 157. Для уменьшения потерь мощности на гистерезис в качестве материала для магнитопровода используются… 1) магнитно-мягкие материалы 2) магнитно-твердые материалы 3) ферромагнитные материалы с большим удельным сопротивлением 4) ферромагнитные материалы с малым удельным сопротивлением № 158. Магнитопровод выполняется из тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга, для… 1) улучшения магнитной связи между обмотками 2) увеличения магнитного потока 3) повышения технологичности сборки 4) уменьшения потерь на вихревые токи № 159. На эквивалентной последовательной схеме замещения катушки со сталью наличие потока рассеяния учитывает элемент… 1) R 2) R 0 2) X 0 4) X P

№ 160. Из приведенных динамических петель гистерезиса а, б, в, г, полученных при неизменной амплитуде магнитного потока в магнитопроводе катушке большей частоте соответствует петля… 1) а 2) б 3) в 4) г № 161. Мощность, потребляемая идеализированной катушкой с ферромагнитным сердечником, затрачивается на покрытие … 1) магнитных потерь в сердечнике от вихревых токов 2) электрических потерь в намагничивающей катушке 3) магнитных потерь в сердечнике от гистерезиса и вихревых токов 4) магнитных потерь в сердечнике от гистерезиса № 162. Если показания ваттметра pW 30 Вт, амперметра pA 2 А, то при активном сопротивлении катушки со стальным сердечником R = 1 Ом потери мощности в стали Р СТ составят… 1) 32 Вт 2) 26 Вт 3) 28 Вт 4) 34 Вт № 163. Если при неизменной амплитуде напряжения U m , питающего катушку со стальным сердечником, уменьшить его частоту, то потери мощности в магнитопроводе …

1) увеличатся	2) не хватает данных
3) не изменятся	4) уменьшатся

ДЕ 4. Электромагнитные устройства, электрические машины, основы электропривода и электроснабжения 4.1. Трансформаторы № 164. Трансформатор – это статическое электромагнитное устройство, имеющее две и более индуктивно связанных обмоток и предназначенное … 1) для повышения мощности, передаваемой от источника электрической энергии к приемнику посредством электромагнитной индукции 2) для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока 3) для снижения искажений формы входного сигнала, передаваемого от источника электрической энергии к приемнику 4) для понижения мощности, передаваемой от источника электрической энергии к приемку посредством электромагнитной индукции № 165. Основными элементами конструкции трансформатора являются… 1. неподвижные обмотки – первичная и вторичная, связанные посредством электрического поля из-за емкостной связи между ними 2. каркас из неферромагнитного материала, на котором располагаются одна обмотка 3. магнитопровод из листовой электротехнической стали и обмотки – первичная и вторичная, связанные индуктивно при помощи магнитного потока 4. каркас из неферромагнитного материала, на котором располагаются обмотки – первичная и вторичная, образующие делитель напряжения № 166. В каких режимах работают первичная и вторичная обмотки трансформатора? 1) первичная и вторичная в режиме генератора 2) первичная и вторичная в режиме приемника энергии

3) первичная в режиме генератора, вторичная в режиме приемника энергии 4) первичная в режиме приемника энергии, вторичная в режиме генератора № 167. Сердечник силового трансформатора выполняется из… 1. электротехнической меди 2. любого материала 3. алюминия 4. электротехнической стали № 168. Магнитопровод трансформатора выполняется из электротехнической стали для… 1. уменьшения емкостной связи между обмотками 2. удобства сборки 3. увеличения магнитной связи между обмотками 4. повышения жесткости конструкции № 169. Если w 1 – число витков первичной обмотки, а w 2 – число витков вторичной обмотки, то однофазный трансформатор является повышающим, когда…

1) w 1 w 2	2) w 1 w 2	3) w 1 w 2	4) w 1 w 2 0
№ 170.	Если w 1 – число витков первичной обмотки, а w 2 – число

витков вторичной обмотки, то коэффициент трансформации трансформатора n определяется по формуле…

1) n = w 1 + w 2	2) n = w 1 – w 2
3) n = w 1 / w 2	4) n = w 2 / w 1

№ 171. Принцип работы трансформатора основывается… 1) на принципе Ленца 2) на законе Джоуля-Ленца 3) на законе Ампера 4) на законе электромагнитной индукции № 172. Величина ЭДС, наводимой в обмотке трансформатора, не зависит от…

Что такое магнитодвижущая сила в электротехнике

Электрические и магнитные процессы тесно связаны. Они не только представляют собой проявления электромагнитного поля, но и могут описываться при помощи аналогичных законов электротехники. Магнитодинамическую силу можно считать в некоторой степени аналогом электродвижущей.

История открытия

Понятие магнитодвижущей силы было введено в 1880 году физиком Генри Огастесом Роулингом. В своей работе он впервые дал точное определение этой величины. Идеи, связанные с тем, что магнитодвижущую силу можно рассматривать, как аналогию электродвижущей силы, высказывали другие известные учёные — Джеймс Клерк Максвелл и Майкл Фарадей. Но им не удалось четко сформулировать, что такое МДС. Некоторые считают, что приоритет имеет не Роулинг, а Джон Хопкинсон, который также занимался электродвижущей силой примерно в это же время. Однако он опубликовал свою работу на 5 лет позже — в 1885 году.

Определение МДС

Магнитодвижущая сила в отличие от электродвижущей характеризует работу магнитного, а не электрического поля. МДС определяет характеристики магнитного поля, связанные с возможностью создавать магнитный поток. Рассматриваемая величина позволяет производить расчёты магнитных цепей.

Речь идёт о замкнутых ферромагнитных или аналогичных объектах (подобных тем, что используются в трансформаторах), которые служат для передачи магнитного потока. Магнитные цепи могут быть неразветвлёнными или разветвлёнными. Первые имеют форму одного кольца, а у последних таких колец может быть несколько. Разветвлённые магнитные цепи делятся на симметричные и несимметричные.

У симметричной цепи абсолютные величины магнитных потоков будут равны в обоих кольцах, даже если они отличаются размерами. МДС определяется для обмотки и зависит от силы проходящего по ней тока. Данная величина является векторной. Для определения её направления применяют правило правой руки. Если мысленно обхватить обмотку правой рукой, а пальцы расположить по направлению тока в ней, то большой палец, если его отогнуть, будет соответствовать положительному направлению МДС.

МДС катушки — это величина, которая зависит от количества витков в обмотке и силы тока. Поэтому для ее определения используется формула:

Эту формулу, если использовать значение потока вдоль магнитной цепи, можно представить в таком виде:

Как видим, магнитодвижущая сила представляет собой произведение магнитного потока и магнитного сопротивления. Приведённое выражение может рассматриваться в качестве аналога закона Ома, предназначенного для описания работы магнитных цепей.

Пользуясь формулой, можно найти величину магнитного потока:

Данное выражение называют законом Хопкинсона. Он определяет связь между МДС, магнитным потоком и сопротивлением.

Единицы измерения

В системе СИ для магнитодвижущей силы применяется единица измерения ампер. Но её не следует путать с той, которая применяется для силы тока. При работе с магнитодвижущей силой для предотвращения путаницы принято называть её ампер-виток. МДС катушки поэтому имеет размерность АТ.

Магнитодинамическая сила в системе СГС измеряется в гильбертах. При этом один ампер-виток равен 1.2566 Гильбертов или 1 Гб = 0.8 AT.

Магнитные цепи

Магнитная цепь – часть электротехнического устройства, предназначенная для создания в его рабочем объёме магнитного поля заданной интенсивности и конфигурации. Состоит из элементов, возбуждающих магнитное поле (катушки и обмотки, по которым протекает ток, или постоянные магниты) и магнитопровода, который содержит ряд тел и сред, образующих замкнутые пути для основной части магнитных линий поля. Магнитопровод усиливает магнитное поле и придаёт ему необходимую конфигурацию в рабочих объёмах электромагнитных устройств.

На рис.1 и 2 приведены неразветвлённые однородные (с неизменными значениями S и свойствами магнитопровода (μ) по всему замкнутому пути магнитного потока Ф) магнитные цепи с тороидальным (рис.1) и с прямоугольным магнитопроводами (рис.2). На рис.3 – неразветвлённая неоднородная ( с различными свойствами магнитопровода на участках длиной l (из ферромагнитного материала с μ >>1)и длиной δ (воздушный зазор с μ =1) магнитная цепь.

В однородной магнитной цепи токомI, протекающим по катушкам с числом витков w, возбуждается магнитное поле напряжённостью

H=I w/l, А/м. (1)

Полный ток, создающий магнитное поле, I w называется магнитодвижущей силой (МДС). В неоднородной магнитной цепи напряжённость магнитного поля будет разной на разных участках, и МДС будет распределяться между участками. Для магнитной цепи (рис.3)

I w= H_ст l + H_в δ. (2)

Это выражение является частным случаем закона полного тока. Величины H_ст l и H_в δ называют магнитным напряжением F₁ и F₂.

В общем случае связь между электрическим током и напряженностью магнитного поля устанавливается законом полного тока и записывается в виде

Интенсивность и направление магнитного поля в каждой точке характеризуется вектором магнитной индукции B. Магнитная индукция B и напряжённость поля H связаны соотношением

B= μ μ₀*H, Т, (3)

где μ₀ =4π*10 -7 =1.256*10 -6 ,Гн/м — магнитная постоянная, характеризует связь между B и H в вакууме: B₀= μ₀*H; μ=B/B₀ – относительная магнитная проницаемость материала магнитопровода (безразмерная величина), характеризует способность материала магнитопровода усиливать интенсивность магнитного поля по сравнению с вакуумом при неизменной напряжённости поля H. Для воздуха μ=1, для ферро-магнитных материалов μ >>1. Величина μ μ₀= μ_а , Гн/м – абсолютная магнитная проницаемость материала магнитопровода.

Магнитный поток Ф, Вб – интегральная характеристика интенсивности магнитного поля. Связь магнитного потока с индукцией магнитного поля записывается в виде

Для однородного магнитного поля Ф=B* S=Sμ μ₀Iw/l=Iw/(l/ μ μ₀ S) (4)

Величина l/μμ₀S=Iw/Ф=Rμ,1/Гн называется магнитным сопротивлением магнито-провода, а выражения (4) и (5) – законом Ома для магнитной цепи:

Ф=Iw/Rμ (5)

Если при неизменном потоке Ф площадь поперечного сечения S₁ < S_{2 ,}то для магнитных индукций B₁ иB₂ выполняется соотношение B₁>B₂ (рис.4)

Для приведенной на рис.2 магнитной цепи магнитодвижущую силу Iw вдоль магнитной цепи можно представить в виде

Iw= Ф l_фер /( μ_аS ) Отношение магнитодвижущей силы F= Iw вдоль всей

Рис.4 цепи к магнитному потоку Ф называют магнитным сопротивлением цепи Rμ.

Магнитный поток, замыкающийся по всему магнитопроводу, называют основным, а магнитное поле линии которого проходят частично по магнитопроводу, а частично в окружающей катушку среде, называют полем рассеяния.

Принцип непрерывности магнитного потока (магнитных силовых линий) описывается выражением Ф=∫_sBdS=0

Свойства ферромагнитных материалов отображают графиками зависимости B(H).

Приведенный на рис.5 график перемагничивания ферромагнитного материала называется петлями гистерезиса. В точках А и С наступает насыщение магнито-провода, когда при увеличении H не происходит дальнейшего увеличения B. Тонкими линиями изображены частные петли, а жирной линией – предельная петля. Кривая ОС, проходящая через вершины частных петель, называется основной кривой намагничивания. По величине площади предельной петли судят о потерях энергии на перемагничивание (на гистерезис) за один цикл. Величина B_r называется остаточной магнитной индукцией, а H_с – коэрцетивной силой.

Материалы с большими значениями H_с называют магнитотвёрдыми, а с малыми значениями – магнитомягкими.

Совокупность петель, полученных при различных условиях, называют динами-ческими петлями.

При увеличении частоты намагничивающего тока ширина петли увеличивается, следовательно, увеличиваются и потери энергии на перемагничивание (на гистере-зис). Это связано с размагничивающим действием вихревых токов, увеличивающих-ся при увеличении частоты перемагничивания.

Для уменьшения потерь на перемагничивание магнитопроводы в магнитных цепях с переменным потоком выполняют из магнитомягких материалов (с узкой петлёй гистерезиза).

Нелинейная зависимость B(H) связана с изменением μ при увеличении H.

Магнитная проницаемость μ имеет максимальное значение на участке а-б кривой намагничивания (рис.6) при значениях H, соответствующих точке перегиба кривой, с которой начинается процесс насыщения (снижение интенсивности намагничивания).

В идеализированной катушке (активное сопротивление R=0, поле рассеяния отсутствует) с ферромагнитным сердечником при синусоидальном напряжении u=U_m sinωtрабочий поток отстаёт от напряжения на угол π/2: Ф(t)=Ф_m sin(ωt — π/2) c Ф_m=U/(4,44fw).

Похожие материалы

• Электрические цепи. Цепи постоянного тока. Основные закономерности
• Элементная база электроники. Источники вторичного питания. Выпрямители однофазные. Выпрямители трёхфазные
• Электрические машины. Асинхронные двигатели (АД). Синхронные машины (СМ)

Вопрос № 371323 — Электротехника и электроника

;

Вопрос № 664675

Для приведенной магнитной цепи магнитодвижущую силу Iw вдоль магнитной цепи можно представить в виде …

;

Другие вопросы по предмету Электротехника и электроника

Вопрос № 371324

Если в магнитопроводе с постоянным поперечным сечением величина индукции магнитного поля В=1,5 Тл, а длина средней силовой линии магнитной цепи l = 0,2 м, то магнитодвижущая сила Iw составляет …

Вопрос № 371325

Если величина магнитодвижущей силы Iw = 100 А, а длина средней силовой линии l = 0,25 м, то для приведенной магнитной цепи с постоянным поперечным сечением величина индукции магнитного поля В в магнитопроводе равна …

Вопрос № 371326

Если при неизменном токе I и площади поперечного сечения S увеличить длину l магнитопровода и уменьшить число витков w, то магнитная индукция B…

не изменится
увеличится
не хватает данных
уменьшится

Вопрос № 371327

Если при неизменных числе витков w и площади поперечного сечения S уменьшить длину l магнитопровода (сердечник не насыщен) и увеличить ток I в обмотке, то магнитный поток Ф…