КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Электродвижущая сила взаимной индукции
Остановимся теперь на рассмотрении системы, состоящей из каких-либо двух проводящих цепей, по которым протекают электрические токи i 1 и i 2 (рис. 158). Электрокинетическая энергия такой системы выразится следующим образом: Обозначая через e 2 электродвижущую силу, индуктируемую во второй, например, цепи, на основании предыдущего имеем: где Ясно, конечно, что последнее выражение представляет собою некоторый магнитный поток, сцепляющийся со второю цепью. Обозначая его через Ф 2, можем написать: Первый член этого выражения представляет собою поток самоиндукции Ф2s, обусловливаемый второю цепью и с нею связанный. Второй же член M 12 i 1 представляет собою ту часть потока Ф 2, которая обусловливается наличием тока i 1 в первой цепи и величина которой зависит от коэффициента М 12, т. е. от взаимного расположения первой и второй цепей. Вводя для этой составляющей магнитного потока обозначение Ф2m, можем, следовательно, написать: Ф 2m= M 12 i 1 и Что касается полной электродвижущей силы, индуктируемой в рассматриваемой второй цепи, то ее можно выразить так:
Таким образом, подобно полному магнитному потоку, сцепляющемуся со второй цепью, и полная электродвижущая сила, индуктируемая в этой цепи, состоит из двух слагаемых. Первое слагаемое есть электродвижущая сила самоиндукции во вторичной цепи: 1 Характер и природу этой ЭДС мы выяснили в параграфе 98. Второе слагаемое рассматриваемой электродвижущей силы есть: Оно зависит от изменений во взаимном расположении обеих, цепей и от изменений силы первичного тока i 1. Короче говоря, эта ЭДС, индуктируемая во вторичной цепи является результатом электромагнитных взаимодействий со стороны первичной цепи. Поэтому она называется электродвижущей силой взаимной индукции, а коэффициент М 12называется коэффициентом взаимной индукции.
Совершенно аналогичными рассуждениями мы можем притти к заключению, что электродвижущая сила взаимной индукции, которая будет возникать в первичной цепи под влиянием электромагнитных взаимодействий со стороны вторичной цепи, представится следующим образом: Возвратимся теперь к рассмотрению вторичной цепи. Общее выражение электродвижущей силы взаимной индукции, выведенное нами для этой цепи: в отдельных частных случаях может быть преобразовано. Так, б случае, когда геометрические координаты, определяющие форму и расположение цепей, сохраняют постоянное значение, т.е. в случае неизменяемых и неподвижных цепей, мы должны иметь: M 12 = const, и выражение для электродвижущей силы взаимной индукции принимает вид: Выражением (93) можно пользоваться при описании явлений взаимной индукции, протекающих в обмотках стационарных трансформаторов, индукционных катушек, катушек связи, применяемых
в радиотелеграфии и вообще во всех случаях, когда вполне точно или с достаточным для практики приближением сохраняется постоянство коэффициента взаимной индукции. Если же при наличии изменяющегося М остается постоянной сила тока i 1, то выражение электродвижущей силы взаимной индукции приводится к виду: Во всех электрических машинах с постоянным возбуждением, т.е. в машинах постоянного тока и в синхронных машинах переменного тока, электродвижущую силу, индуктируемую в обмотке арматуры, можно определять, пользуясь соотношением (94). Действительно, в этом соотношении i 1 можно рассматривать, как постоянную силу тока возбуждения, а М 12 — как коэффициент взаимной индукции между цепью возбуждения и цепью арматуры. Так как при работе машины происходит непрерывное вращение арматуры, т. е. непрерывное изменение взаимного расположения данных двух цепей, то ясно, что величина:
dM 12/ dt имеет, вообще говоря, конечное значение, определяющее индуктируемую в арматуре электродвижущую силу. В случае же асинхронных электрических машин по цепи, возбуждаемой от внешнего генератора (например, по цепи статора в асинхронных электродвигателях), течет переменный ток, и в то же время коэффициент взаимной индукции между цепью статора и цепью ротора также является переменной величиной. Поэтому при определении электродвижущей силы, возбуждаемой в обмотке ротора, необходимо пользоваться общим выражением (92), в котором обе переменные величины (M 12и i 1) стоят под знаком производной. Рассмотренные частные случаи и примеры показывают, насколько общий и универсальный характер имеет случай электродвижущей силы взаимной индукции. Вообще говоря, все без исключения явления электромагнитной индукции можно свести к этому случаю. В частности, явления самоиндукции можно рассматривать, как предельный случай взаимной индукции, когда две цепи уподобляются одна другой по форме и сближаются до слияния (об этом см. дальше в § 102).
Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 559; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |