Siły w polu magnetycznym, STUDIA, Teoria pola elektromagnetycznego


0x01 graphic

I. Cel projektu

Celem projektu jest zapoznanie się ze zjawiskiem występowania sił w polu magnetycznym, a także przyczynami oraz skutkami ich działania.

II. Rozpatrywane zagadnienia

1) Wzór mówiący o przyczynach działania sił w polu magnetycznym;

2) Analiza oraz obliczenia zachowania się sił dla dwóch zadanych przypadków;

Ad 1)

0x01 graphic

gdzie:

f - siły działające w polu magnetycznym 0x01 graphic
;

0x01 graphic
- wektor gęstości prądu 0x01 graphic
;

0x01 graphic
- wektor indukcji magnetycznej 0x01 graphic
;

0x01 graphic
- reluktywność magnetyczna;

Uwagi:

W rozważaniach drugi składnik równania ( 0x01 graphic
) przyjmuje

także postać:

0x01 graphic

gdzie: H - natężenie pola magnetycznego 0x01 graphic
;

μ - przenikalność magnetyczna;

Ad 2)

Przypadek pierwszy

0x01 graphic

Założenia:

1) 0x01 graphic
;

2) wymuszenie 0x01 graphic
;

3) przenikalność μ zmienia się wraz z zależnością:

0x01 graphic

4) 0x01 graphic
- znane;

Ostateczna postać wzoru dla podanego przypadku:

0x01 graphic

Obliczenia:

- Można przyjąć, iż przenikalność magnetyczna μ jest funkcją wektora współrzędnych r:

0x01 graphic

tak więc:

0x01 graphic

Aby ostatecznie wyrazić działające siły należy podstawić gradient do wzoru, a następnie całe

wyrażenie scałkować po powierzchni S:

0x01 graphic

0x01 graphic

Gęstość sił objętościowych wynosi:

0x01 graphic

Przypadek drugi

0x01 graphic

Założenia:

1) 0x01 graphic
;

2) wymuszenie 0x01 graphic
;

3) przenikalność μ zmienia się wraz z zależnością:

0x01 graphic

4) 0x01 graphic
- znane;

Ostateczna postać wzoru dla podanego przypadku:

0x01 graphic

Obliczenia:

0x01 graphic

tak więc:

0x01 graphic

Analogicznie jak w poprzednim przypadku należy całkować po powierzchni S, jednakże w tym przypadku będzie ona ograniczona hiperbolą (odwrotność prostej):

0x01 graphic

0x01 graphic

Gęstość sił objętościowych wynosi:

0x01 graphic

Literatura:

[1] Rawa Henryk, „Elektryczność i magnetyzm w technice”, Wydawnictwo Naukowe PWN

Warszawa 2001

[2] Krakowski Maciej, „Elektrotechnika teoretyczna cz.2, Pole elektromagnetyczne”, Wydawnictwo

Naukowe PWN, Warszawa 1995

[3] Cholewicki Tadeusz, „Elektrotechnika teoretyczna, tom 2”, Wydawnictwa naukowo-techniczne,

Warszawa 1975



Wyszukiwarka