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)
gdzie:
f - siły działające w polu magnetycznym
;
- wektor gęstości prądu
;
- wektor indukcji magnetycznej
;
- reluktywność magnetyczna;
Uwagi:
W rozważaniach drugi składnik równania (
) przyjmuje
także postać:
gdzie: H - natężenie pola magnetycznego
;
μ - przenikalność magnetyczna;
Ad 2)
Przypadek pierwszy
Założenia:
1)
;
2) wymuszenie
;
3) przenikalność μ zmienia się wraz z zależnością:
4)
- znane;
Ostateczna postać wzoru dla podanego przypadku:
Obliczenia:
- Można przyjąć, iż przenikalność magnetyczna μ jest funkcją wektora współrzędnych r:
tak więc:
Aby ostatecznie wyrazić działające siły należy podstawić gradient do wzoru, a następnie całe
wyrażenie scałkować po powierzchni S:
Gęstość sił objętościowych wynosi:
Przypadek drugi
Założenia:
1)
;
2) wymuszenie
;
3) przenikalność μ zmienia się wraz z zależnością:
4)
- znane;
Ostateczna postać wzoru dla podanego przypadku:
Obliczenia:
tak więc:
Analogicznie jak w poprzednim przypadku należy całkować po powierzchni S, jednakże w tym przypadku będzie ona ograniczona hiperbolą (odwrotność prostej):
Gęstość sił objętościowych wynosi:
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