CCI20111111043

w szczelinie powietrznej

0,0035 Vs 0,0025 m²

Z krzywych magnesowania (rys. 3-11) stali transformatorowej znajdziemy dla indukcji B_R = 1,4 T natężenie pola w rdzeniu Hr=.1800 — Z krzywej magnesowania stalli zlewnej dla indukcji B_z = 1,165 T natężenie

A

pola w zwoirze H_z = 1100 —.

m

Natężenie poiła w powietrzu

B Vs/m² _    1,4 Vs/m²

p-o Vs/Am 1.25-10^-6 VsAm

= 1,12-10" —

m

Z rys. 3-14 wyznaczamy długość średnich Minii magnetycznych rdzenia Ir = 0,65 m, zwory i_z = 0,18 m i dwóch szczelin powietrznych 25 = = 2-2 -10 ² m.

S.mm. — przepływ

zł = H_Rl_R+H_zl_z+2Hpb =

= 1800 — -0,65 m + 1100 —

m

m

0,18 m+1,12-10°--2-2-10^-3 m =

m

= 1170+1198+4480 = 5848 A (iziw)

Liczba zwojów

Z powyższego przykładu można wywnioskować, że gdyby zwoira szczelnie przylegała do rdzenia, czyli gdyby obwód składał się jedynie ze stali bez szczeliny powietrznej, to do wytworzenia żądanego strumienia magnetycznego wystarczyłby zamiast 5848 przeipływ tylko 1170+198 = 1368.

3.9. Elektromagnesy. Siła udźwigu elektromagnesu

Elektromagnesy znalazły bardzo szerokie zastosowanie. Zależnie od przeznaczenia i warunków pracy spotyka się różne rozwiązania konstrukcyjne elektromagnesów.

Rysunek 3-14 przedstawia elektromagnes składający się z rdzenia stalowego z nawiniętym uzwojeniem wzbudzającym i zwory stalowej. Prąd płynący przez zwoje elektromagnesu wytwarza strumień magnetyczny, który zamyka się w obwodzie utworzonym przez rdzeń i zworę.

Magnesowanie rdzenia stalowego za pośrednictwem prądu elektrycznego jest związane z pobraniem pewnej wartości energii

elektrycznej, która w przeważającej ilości zamienia się w rdzeniu elektromagnesu na -energię pola magnetycznego. Elektromagnes więc przyciągając zworę lu-b inne bryły stali żeliwa, wykonuje kosztem tej energii pewną określoną pracę. Wartość tej pracy zależy, między innymi, od isiły, z jaką elektromagnes działa na przedmiot przez niego przyciągany i przylegający do biegunów elektromagnesu. Siłę tę można wyznaczyć ze wzoru

gdzie: F —■ siła w N,

B — indukcja magnetyczna w T,

S — powierzchnia obu biegunów magnesu w m², lub też wzorem

E = 4 B²SM04    (3-15')

gdzie: F — siła w N,

B — indukcja magnetyczna w T,

S — powierzchnia biegunów w m².

W przemyśle metalowym duże zastosowanie mają chwytacze elektromagnetyczne do podnoszenia i przenoszenia brył lub kawałków stalowych i żeliwnych.

3.10. Indukcja elektromagnetyczna

Odkryte przez znakomitego fizyka angielskiego Michała Faradaya w r. 1831 zjawisko indukcji elektromagnetycznej stworzyło podstawy do rozwoju współczesnej elektrotechniki i elektroniki. Zjawisko to wykorzystano m. in. do budowy prądnic przetwarzających energię mechaniczną w energię elektryczną i do budowy transformatorów.

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej polega na powstawaniu siły elektromotorycznej w przewodzie poruszanym w polu magnetycznym i przecinającym linie pola magnetycznego (rys. 3-15). Zjawiśko to można wyjaśnić na tle teorii elektronowej, a mianowicie: wraz z przewodem poruszają się znajdujące się w nim elektrony swobodne i jony dodatnie metalu. Na poruszające się wraz z przewodem ładunki elektryczne zgodnie z zasadą oddziaływania pola magnetycznego będą działały siły, które spowodują przesunięcie elektronów swobodnych w -przewodzie ku jednemu jego

87