CCI20111111037

Wprowadzona wielkość natężenia pola magnetycznego jest pojęciem pomocniczym przy obliczaniu obwodów magnetycznych. Natężenie pola magnetycznego nie określa całkowicie pola magnetycznego, ponieważ nie uwzględnia wpływu środowiska, w którym zamyka się strumień magnetyczny, uwzględnia natomiast przyczyny powodujące powstanie pola, a więc układ przewodów, rozmiary, a także płynący w nich prąd.

Zestawiając ze sobą wzory (3-3) i (3-7) dojdziemy łatwo do zależności pomiędzy indukcją magnetyczną B a natężeniem pola H

B [i =    = [*■ H    (3-9)

Wymiar natężenia pola magnetycznego w układzie jednostek SI określamy ze wzoru (3-8)

1 [H] = 1

M

[Z]

m

Stosuje się też jednostkę większą 1 -= 100 —-, niekiedy też

cm    m

spotyka się jeszcze inną jednostkę natężenia zwaną erstedem

A

(skrót Oe), przy czym 1 Oe = 80 — = 0,8 A/cm, a 1 A/m = = 0,0125 Oe.

Wg zależności (3-9) wyznaczymy jednostkę przenikalności magnetycznej

Ifa] =

[B]    Vs/m²

[H]    A/m

Ustalono, że przenikalność magnetyczna próżni p₀ wynosi

4jt-10-⁷

Vs

Am

1,25 * 10^—8

Vs

Am

Przenikalność magnetyczna powietrza i innych ciał, z wyjątkiem tzw. ciał ferromagnetycznych (żelazo, kobalt, nikiel oraz stopy tych metali), mało różni się od przenikalności magnetycznej próżni i w praktycznej elektrotechnice przyjmuje się ją równą u₀.

Obliczanie obwodów magnetycznych najczęściej sprowadza się do wyznaczenia przepływu 0 (amperozwojów) z * I potrzebnego do uzyskania natężenia pola magnetycznego koniecznego do wytwo-rżenia wymaganego strumienia magnetycznego lub indukcji magnetycznej.

Wyznaczenie natężenia prądu i liczby zwojów zależy m. in. od napięcia zasilającego zwoje cewki. Należy dobierać takie natężenie prądu, aby przewody cewki nie grzały się nadmiernie. Dopuszczalna gęstość prądu nie może przekraczać 5 A/mm².

Przykład 3.1. Obliczyć przepływ potrzebny do wytworzenia w cewce bez rdzenia o długości 40 om i średnicy 8 cm strumienia magnetycznego o wartości 0,000114 Vs.

Mając dany strumień magnetyczny wyznaczamy indukcję magnetyczną B uprzednio obliczywszy pole S przekroju cewki

S =

r.d² 3,14- 0,08*

3,14-0,0064

= 0,005024 m²

B

O

~S

0,000114

= 0,0227 T

0,005024

H = —-Ho

Przenikalność magnetyczna powietrza praktycznie jest równa przeni-kaliności magnetycznej próżni, zatem

0,0227

Natężenie pola

H =

18 000 A/m

1,25- 10-6

Przepływ (amperozwoje)

z I = H l = 18 000 ■ 0,4 = 7200 A

Liczbę zwojów wyznaczymy z podziału iloczynu wyrażającego ampero-zrwoje np.

gdy I = 6 A — z — 1200 zwojow gdy I = 4 A — z = 1800 . wojów gdy 1 = 2 A —. z = 3600 zwojów

Często zdarza się, że obwód magnetyczny składa się z kilku części, w których indukcja magnetyczna, a tym samym i natężenie mają różne wartości. Przypuśćmy, że w obwodzie takim na długości średniej linii Z_x natężenie pola wynosi H₁, na Z₂ — ff₂, ^na ^3 — H₃ itd., wówczas przepływ dla takiego obwodu z I = = H₁Z₁ + H₂Z₂ + H₃Z₃ = 0

albo ogólnie

k—n

© = zł = (H_kl_k)    (3-10)

k-1

Zależność ta jest znana pod nazwą prawa przepływu.

75