przy czym clr■ = 2irrytlr, wobec czego
o
a stąd
(9.81)
P=* afygBlrt.
Ze względu na pominięcie oddziaływania prądów wirowych na zewnętrzne pole magnetyczne, otrzymany wzór jest słuszny tylko dla płytek o niewielkim promieniu (ok. 1 cm).
9.7.3, Cienka płyta w podłużnym polu magnetycznym
Cienka prostokątna płyta metalowa umieszczona jest w podłużnym polu magnetycznym równomiernym o indukcji magnetycznej B0, wskutek czego indukują się w niej prądy wirowe. Wprowadzimy układ współrzędnych prostokątnych x,y,z, jak na rys. 9.11. Niech y, // oznaczają konduktywaość i przenikalność magnetyczną płyty.
/
Rys. 9.11. Prostokątna płyta w równomiernym polu magnetycznym podłużnym
Zakładamy, że szerokość a oraz długość / płyty są bardzo duże w porównaniu z jej grubością d. Wobec tego przy pominięciu zjawisk krawędziowych można przyjąć, że pole elektromagnetyczne wewnątrz płyty zależy jedynie od współrzędnej y, w rzeczywistych warunkach założenie to jest spełniane z dobrą dokładnością w dostatecznie dużej odległości od krawędzi płyty.
Linie zewnętrznego pola magnetycznego (równomiernego) są równoległe do osi Oz układu współrzędnych. W tej sytuacji dopuszczalnym staje się założenie, że natężenie pola magnetycznego we wnętrzu płyty ma tylko składową Ht(y). Na podstawie I równania Miixwella (9.1) znajdujemy, że natężenie pola elektrycznego ma jedynie składową EJy),
.. l d«. 7 dy |
(9.82) |
Wykorzystując 11 równanie Maxwella (9,2), otrzymujemy | |
dE* . dy |
(9.83) |
l‘i> wyeliminowaniu Ex z równań (9.82) i (9.83), znajdujemy równanie różniczkowe | |
d 2it, 3 dy — |
(9.84) |
gdzie: | |
k=VjftW= 7 (1 +j), A |
(9.83) |
V tu/iy |
(9.86) |
Rozwiązaniem równania różniczkowego (9.84) jest
H^Ate-ir+A2tkr„
(9.87)
— iJ
gdzie: AitAi są stałymi całkowania.
Ze względu na symetrię układu, natężenie pola magnetycznego jest symetryczne względem płaszczyzny x, z, wobec czego
r (9.88)
czyli
eky + A2 e"1ły=A, e'*31+A2 e*y,
skąd otrzymuje się At=A2- Wyrażenie (9.87) przybiera zatem postać
(9.B9)
(9.90)
łłt=Afck*+e-k*)=2At chfcy, a indukcja magnetyczna we wnętrzu płyty wynosi
Bi=nHt=2ftAl eh ky.
Obliczymy średnią wartość indukcji magnetycznej w płycie; mamy
d/2
-d/2
a po podstawieniu B% ze wzoru (9.90) i po wykonaniu całkowania, znajdujemy
4fiAi kd