Магнитное поле катушки с током

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ КАТУШКИ С ТОКОМ

Магнитное поле катушки с токомПроведем окружность радиуса R, совпадающую со средней магнитной линией кольцевой катушки (рис. 3-11), имеющей равномерно распределенную обмотку, состоящую из ɯ витков. 

Полный ток, пронизывающий поверхность, ограниченную средней магнитной линией, ΣI = Iɯ

Вследствие симметрии напряженность поля Н в точках, расположенных на средней магнитной линии, будет одинаковой.

Намагничивающая сила

FM = Hl = H • 2πR

Согласно закону полного тока

Iɯ = Hl.

Напряженность магнитного поля на средней магнитной линии (осевой линии) кольцевой катушки

H = Iɯ : l

Рис. 3-11. Кольцевая катушка.

а магнитная индукция

B = μaH = μa(Iɯ/l)

Считая магнитную индукцию на осевой линии кольцевой катушки равной ее среднему значению (что допустимо при R1 — R2 R1), напишем выражение для магнитного потока катушки:

Ф = BS = μа((IɯS):l)

Цилиндрическая катушка

Рис. 3-12. Цилиндрическая катушка.

Зависимость (3-20) аналогична закону Ома для электрической цепи и поэтому называется законом Ома для магнитной цепи; здесь Ф — магнитный поток аналогичен току; FM — н. с. аналогична э. д. с, a RM — сопротивление магнитной цепи — магнитопровода — аналогично сопротивлению электрической цепи. Под магнитной цепью здесь следует понимать магнитопровод — сердечник, в котором под действием н. с. замыкается магнитный поток.

Цилиндрическую катушку (рис. 3-12) можно рассматривать как часть кольцевой катушки с бесконечно большим

радиусом с обмоткой, расположенной только на части сердечника, длина которой равна длине катушки. Напряженность поля и магнитная индукция на осевой линии в центре катушки определяются по тем же формулам, как и для кольцевой катушки. Но для цилиндрической катушки эти формулы являются приближенными. Ими можно пользоваться для определения Н и В внутри длинной катушки, длина которой значительно больше ее диаметра. 

Статья на тему Магнитное поле катушки с током