Основные понятия. Обтекаемый током iпрямолинейный проводник длиной l(рис

Обтекаемый током i прямолинейный проводник длиной L(рис. 13,a) pacположенный в магнитном поле с индукцией В, испытывает механическую силу

F = iLBsinβ,

где

β — угол между направлением вектора магнитной индукции и направлением тока в проводнике.

Для системы из нескольких обтекаемых током проводников можно всегда
представить, что любой из этих проводников расположен в магнитном поле,
созданном токами других проводников, и соответствующим образом взаимо­действует с этим полем, т.е. между проводниками охваченными общим
магнитным потоком, всегда возникают механические силы. Эти силы называются
электродинамическими.

Аналогичные силы возникают между проводником, обтекаемым током; и ферромагнитной массой. Направление действия силы определяется «правилом левой руки».

Рисунок 13 - К определению электродинамической силы между двумя проводниками

Направление действия силы может быть также определено из следующего общего положения: силы, действующие в контуре с током, стремятся изменить конфигурацию контура так, чтобы охватываемый контуром магнитный поток увеличился.

Весьма удобным для определения направления действия ЭДУ является метод, предложенный акад. В. Ф. Миткевичем основан­ный на представлении бокового распора и тяжения магнитных линий. Рисуют и накладывают друг на друга картины магнитных полей, создаваемых током каждою из проводников. Благодаря боковому распору магнитных силовых линий сила, действующая на проводник, направлена в сторону, где поле ослаблено (рис. 13,г).

При нормальных эксплуатационных условиях электродинамические силы, как правило, малы и не вызывают каких-либо деформаций, a тем более поломок деталей в аппаратах. Однако при коротких замыканиях эти силы достегают весьма больших значений и могут вызвать деформацию или разрушение не только отдельных деталей, но и всего аппарата. Это обстоятельство требует проведения расчета аппарата (или отдельных его узлов) на электродинамическую устойчивость, т. е. на способность выдержать без повреждений прохождение наибольшего возможного в эксплуатационных условиях (или заданного) тока короткого замыкания. Такой расчет тем более необходим ввиду того, что с целью получения минимальных габаритов в аппаратах стремятся располагать токоведущие части как можно ближе друг к другу.

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ

Расчет электродинамических сил ведется обычно либо на основании закона взаимодействия проводника с током и магнитным полем (первый метод), либо по изменению запаса магнитной энергии системы (второй метод).

Расчет электродинамических сил на основании закона взаимодействия про­водника с током и магнитным полем.

Возьмем систему из двух произвольно расположенных проводников 1 и 2 (рис. 13,б), обтекаемых токами i₁ и i₂. Напряженность магнитного поля, создаваемого элементом dy проводника 2 в месте расположения элемента dx проводника 1, будет

(3-2)

где

Дата добавления: 2013-12-12