Исчезновение - магнитное поле
Cтраница 2
 |
Синусоидальная диаграмма напряжения, тока и полной мощности цепи с активным сопротивлением и индуктивностью.| Векторные диаграммы цепи с активным сопротивлением и индуктивностью. [16] |
Из рассмотрения этой диаграммы видно, что в данной цепи не вся сообщенная источником цепи энергия возвращается полностью генератору, возвращается только та ее часть, которая освобождается при исчезновении магнитного поля, а та энергия, которая перешла в тепловую и вызвала нагревание проводов цепи и на совершение какой-нибудь работы, например механической, обратно не возвращается. Поэтому полную мощность в любой момент можно разделить на две части: мощность, расходуемую в активном сопротивлении, совершающую полезную работу, и мощность, запасаемую при возрастании тока в магнитном поле цепи и возвращаемую обратно в сеть при убывании тока. [17]
Прекращение движения зарядов в конце цепи означает отсутствие тока; следовательно, в этом месте цепи должно исчезнуть магнитное поле. С исчезновением магнитного поля энергия его должна стать равной нулю, но так как энергия в природе не исчезает бесследно, а лишь переходит из одного вида в другой, то в данном случае энергия магнитного поля перейдет в энергию электрического поля. В результате этого энергия электрического поля увеличится, а это означает, что напряжение в конце цепи возрастет. Таким образом, ток в конце цепи конечной длины /, разомкнутой на конце, равен нулю, а напряжение стало Отр. [18]
Постепенность нарастания силы тока при включении проводника в цепь, где действует электродвижущая сила, возбуждаемая каким-либо источником тока, можно объяснить с точки зрения закона Ома возникновением в момент замыкания цепи обратной электродвижущей силы, существующей пока происходит образование магнитного поля и дающей в проводнике ток, направленный противоположно току, питающему цепь. При размыкании цепи, когда происходит исчезновение магнитного поля, в проводнике возникает электродвижущая сила, которая, после того как прекращено питание проводника током извне, дает в проводнике в течение некоторого времени ток того же направления, какое имел ток, питавший цепь. Очевидно, здесь мы имеем дело с одним из случаев электромагнитной индукции. Так как в данном случае проводник индуцирует ток в самом себе, то это явление носит название самоиндукции; индуцированный в проводнике ток называют экстратоком. [19]
 |
Схема сварки ультразвуком. [20] |
При протекании тока возникает переменное магнитное поле, действующее на сердечник. При нарастании магнитного поля сердечник укорачивается при исчезновении магнитного поля он возвращается в исходное состояние. Это позволяет использовать сердечник в качестве преобразователя электрических колебаний в механические. [21]
При возникновении магнитного поля, как и поля электрического, в нем накапливается энергия. Поэтому на создание магнитного поля должна затрачиваться энергия, а при исчезновении магнитного поля эта энергия полем возвращается. Это можно подтвердить, рассматривая снова цепь рис. 8 - 22, где катушка с индуктивностью L и сопротивлением R сначала включается на постоянное напряжение U, а затем отключается от источника и замыкается накоротко. [22]
 |
Схема возникновения индукционного тока. [23] |
Железный или стальной стержень, помещенный внутрь соленоида, при пропускании тока по соленоиду приобретает магнитные свойства. Стержень магнитотвердой стали вследствие большой коэрцитивной силы, свойственной этому материалу, в значительной мере сохраняет магнитные свойства и после исчезновения магнитного поля. Таким способом обычно изготовляют искусственные магниты. [24]
Если при заданной емкостной нагрузке уменьшить ток возбуждения генератора /: 1, то емкостная характеристика сместится влево и напряжение на зажимах генератора уменьшится. В противном случае зарядный ( емкостный) ток достаточен для того, чтобы полностью намагнитить машину, не допуская, таким образом, исчезновения магнитного поля. Система становится самовозбуждающейся и в ней создается напряжение, величина которого, как видно из фиг. [25]
Описанные выше явления самоиндукции наглядно показывают, что и магнитное поле обладает некоторым запасом энергии. Эта энергия затрачивается при создании магнитного поля. Ее можно получить обратно при исчезновении магнитного поля. [26]
 |
Схема и основные элементы. [27] |
Иначе говоря, в контуре возникают электрические колебания, связанные с возникновением и исчезновением магнитного поля. Это приводит к появлению электромагнитных колебаний. Колебания в электрическом контуре могут совершаться с различной частотой, зависящей от емкости конденсатора и индуктивности катушки. При уменьшении емкости и индуктивности колебания учащаются, а их период уменьшается. Частота колебаний в контуре может быть очень большой: / 108 Гц и более. [28]
Ток, проходящий по первичной обмотке катушки зажигания, создает магнитное поле. При размыкании цепи первичной обмотки прерывателем магнитное поле катушки начинает исчезать, причем его силовые линии пересекают витки первичной 13 и вторичной 11 обмоток и во вторичной обмотке индуктируется ток высокого напряжения, а в первичной обмотке - ток самоиндукции. Последний имеет то же направление, что и прерываемый ток, а поэтому замедляет исчезновение магнитного поля. В то же время вторичное напряжение зависит от скорости исчезновения магнитного поля, и поэтому желательно, чтобы оно исчезало как можно быстрее. Ток самоиндукции первичной обмотки вызывает также искрение между контактами прерывателя, что приводит к их обгоранию. [29]
При размыкании контактов прерывателя ток самоиндукции первичной обмотки заряжает конденсатор. При этом уменьшается искрение между контактами прерывателя. Разряжаясь через первичную обмотку, конденсатор создает в ней ток обратного направления, что ускоряет исчезновение магнитного поля. Таким образом, конденсатор повышает высокое напряжение во вторичной обмотке катушки. [30]
Страницы: 1 2 3