Первый соленоид, представлявший собой проволочную катушку с постоянным током, был изобретн французским учным АндреМари Ампером в. Радиоактивный распад. Радиация. Экспозиционная доза. Радиация. Поглощнная доза. Десятичные приставки. Передача данных. Типографика и обработка изображений. Единицы измерения объема лесоматериалов. Вычисление молярной массы. Периодическая система химических элементов Д. Менделеева. Общие сведения. Историческая справка. Магнитодвижущая сила. Расчет Соленоида Постоянного Тока Программа' title='Расчет Соленоида Постоянного Тока Программа' />При пропускании тока через соленоид между магнитом и током возникает. Постоянный магнит с аксиальным направлением намагниченности, в частности,. А в блоге своем я выкладывал расчет соленоидов. В статье рассмотрен упрощенный расчет силовых катушек. Программа расчта магнитной индукции. Определение. Магнитодвижущая сила в электротехнике. Электромагниты. Конструкция и принцип работы. Электромагнитная муфта. Электромагниты на сверхпроводниках. Электромагнит Биттера. Исполнительные электромеханизмы. Электромагнитный клапан. Расцепитель автоматического выключателя. Реле. Контакторы. Примеры опытов по применению МДСОбщие сведения. Парадоксальным образом магнитные взаимодействия, считающиеся в физике более слабыми, чем электрические взаимодействия, помогли человеку обуздать электричество. К моменту открытия явлений электромагнетизма доступные технологии, помимо тягловой силы рабочего скота, использовали механическую энергию ветра, воды и тепловую энергию пара, которую относительно простыми способами и механизмами преобразовывали в механическую же энергию. Слева направо Майкл Фарадей, Джозеф Генри, Андре Мари Ампер и Ханс Кристиан Эрстед. Источник Википедия. Электромеханические устройства и электрические машины, основанные на открытии М. Фарадеем и Дж. Генри явлений электромагнитной индукции и самоиндукции, позволяли простыми техническими примами решить задачу превращения механической энергии в электрическую энергию и обратно. При этом преобразование одного вида энергии в другой происходило с высоким коэффициентом полезного действия. Применение явлений электромагнетизма послужило толчком для очередного технологического скачка, и человечество шагнуло из века пара, как условно называют 1. Высоковольтные электродвигатели на насосной станции. Техническими средствами новых технологий стали электрические машины в виде генераторов постоянного и переменного тока, генерирующие электричество за счт механической энергии вращения, и электродвигатели, выполняющие обратную задачу. Для преобразования электричества в поступательное движение служат электромеханические устройства разнообразного вида электромагниты, соленоиды и реле. Именно последние стали предвестниками информационной революции, являясь первыми коммутационными устройствами с бинарным состоянием. Применение реле в качестве примника сигналов тока в телеграфе и его усиления для передачи на большие расстояния, позволили отделить информацию от физического носителя бумаги или пергамента и обеспечить е почти мгновенную передачу без помощи курьера или почтового голубя. Историческая справка. Широкое применение магнитодвижущей силы немыслимо без наджных генераторов электричества и устройств, преобразующих последнее в механическое движение. Слева направо Франсуа Жан Доминик Араго, Уильям Стрджен, Эдвард Дэви и Сэмьюэл Морзе. Источник Википедия. Первый соленоид, представлявший собой проволочную катушку с постоянным током, был изобретн французским учным Андре Мари Ампером в 1. Урок Математики В 4 Классе По Теме Класс Миллионов. Х. Эрстедом магнитного действия тока, и применн соотечественником Ампера Франсуа Араго в опытах по намагничиванию стальных стержней. Магнитные свойства соленоида были экспериментально изучены Ампером в 1. Старинный трансформатор из экспозиции Канадского музея науки и техники в Оттаве. Первый электромагнит был создан английским учным Уильямом Стрджоном в 1. Он представлял собой катушку из неизолированного медного провода, который наматывался в один ряд на согнутый в виде подковы стержень из мягкого железа. По причине небольшого числа витков катушки, электромагнит Стрджона был относительно слаб он мог поднять вес около 4 х килограмм при протекании тока от отдельной батареи. При выключении тока намагниченный железный стержень не мог удержать и 2. В начале 3. 0 годов 1. Джозеф Генри популяризовал и последовательно улучшал конструкцию электромагнита. Применив изолирование медных проводов шлковой нитью, Дж. Генри удалось получить многослойную обмотку и довести число витков в ней до нескольких тысяч. В результате его электромагнит мог поднять ферромагнитные материалы весом до 9. Честь изобретения электромеханического реле приписывают как Джозефу Генри, так и английскому учному, врачу и изобретателю Эдварду Дэви. Любопытная деталь оба изобрели его независимо друг от друга примерно в одно и то же время 1. Реле Морзе в экспозиции Канадского военного музея связи и электроники, Кингстон, Онтарио. Реле, аналогичные показанному на этой иллюстрации, использовались в логических блоках космических ракет и кораблей почти до конца XX века. А идея применения именно электромагнитного реле в качестве цифрового в современном понятии усилителя постоянного тока зафиксирована в американском патенте от 1. Сэмьюэла Морзе. Это изобретение произвело революцию в телеграфии теперь с помощью реле можно было передавать сигналы телеграфа на сколь угодно большие расстояния, вплоть до межконтинентальных. В системах управления космических ракет, кораблей, станций и спутников двоичная логика, построенная с помощью релейных схем, применялась вплоть до конца ХХ века, несмотря на наличие бортовых вычислительных машин, которые стали использоваться в космической технике с начала семидесятых. Магнитодвижущая сила. Определение. Магнитодвижущая сила МДС физическая величина, характеризующая способность электрических токов создавать магнитные потоки. Уравнение для магнитодвижущей силы, иначе называемое законом Хопкинсона F Ф. Электромагниты весьма широко используются в электрических и электромеханических устройствах, включая электродвигатели и генераторы, трансформаторы, разнообразные реле, электрические звонки и зуммеры, громкоговорители и наушники, магнитные замки, индукционные нагреватели и магнитные грузозахваты. Этот перечень можно дополнить устройствами магнитной записи и хранения данных, включая магнитофоны, видеомагнитофоны и жесткие диски. Блок головок и головка чтения записи жесткого диска. Электромагниты применяются в научном и медицинском оборудовании, являясь неотъемлемой частью масс спектрометров, ускорителей частиц, устройств магниторезонансной томографии и устройств извлечения инородных магнитных предметов из тела человека. Электромагниты используют для сепарации магнитных материалов и предметов от немагнитных, а также в средствах электрической защиты и аварийного отключения. Электромагниты. Конструкция и принцип работы. Электромагнитом называют устройство, которое способно создавать магнитное поле при протекании электрического тока. Типичный электромагнит состоит, по крайней мере, из одной обмотки, выполненной из проводящих материалов, и ферромагнитного магнитопровода сердечника, который приобретает свойства магнита при протекании тока через обмотку. Обмотки электромагнитов обычно изготавливаются из изолированного алюминиевого или медного провода. Хотя существуют электромагниты с обмотками из сверхпроводящих материалов. Магнитопроводы электромагнитов выполняются из магнитомягких материалов электротехнической или конструкционной стали и чугуна, а также из железоникелевых или железокобальтовых сплавов. По современным физическим представлениям, такие материалы состоят из крошечных намагниченных областей, называемыми магнитными доменами. Домены в отсутствие внешнего магнитного поля ориентированы хаотически и их суммарное магнитное поле равно нулю. При подаче тока в обмотку возникает магнитное поле, заставляющее домены перестраиваться в направлении этого поля, тем самым усиливая его. Когда внешнее поле для данного материала достигает некоторой максимальной величины, все домены ориентированы в направлении поля. Дальнейшее увеличение протекающего тока не приводит к увеличению поля за счт доменов, это явление называется магнитным насыщением. Магнитопроводы электромагнитов, в зависимости от назначения, могут иметь различную форму, в простейшем случае представляют собой набор П образных пластин. Работающий соленоид. Электромагниты. Титульный лист книги показан на фото. Электромагнит применяется во многих электротехнических приборах. Он представляет собой катушку из проволоки, намотанной на железный сердечник, форма которого может быть различной. Железный сердечник является одной частью магнитопровода, а другой частью, с помощью которой замыкается путь магнитных силовых линий, служит якорь. Магнитная цепь характеризуется величиной магнитной индукции В, которая зависит от напряженности поля и магнитной проницаемости материала. Именно поэтому сердечники электромагнитов делают из железа, обладающего высокой магнитной проницаемостью. В свою очередь, от магнитной индукции зависит силовой поток, обозначаемый в формулах буквой Ф. Силовой поток зависит также от так называемой магнитодвижущей силы Ем, которая определяется числом ампервитков на 1см длины пути силовых линий и может быть выражена формулой Ф магнитодвижущая сила Ем. При конструировании электромагнитов весьма желательно получить большой силовой поток. Добиться этого можно, если уменьшить магнитное сопротивление. Для этого надо выбрать магнитопровод с наименьшей длиной пути силовых линий и с наибольшим поперечным сечением, а в качестве материала железоматериал с большой магнитной проницаемостью. Другой путь увеличения силового потока путем увеличения ампервитков не является приемлемым, так как в целях экономии проволоки и питания следует стремиться к уменьшению ампервитков. Обычно расчеты электромагнитов делаются по специальным графикам. В целях упрощения в расчетах мы будем также пользоваться некоторыми выводами из графиков. Предположим, требуется определить ампервитки и силовой поток замкнутого железного магнитопровода, изображенного на рисунке 1,а и сделанного из железа самого низкого качества. Для намотки катушек с наименьшим числом витков и более экономичных в смысле питания для расчетов надо принимать именно эту величину 1. В этом случае расчет может быть произведен следующим образом. Так, при длине магнитопровода L L1L2 равной 2. Ф B х S 1. 00. Можно приближенно вычислить и подъемную силу электромагнита P. Для двухполюсного магнита этот результат следует удвоить. Следовательно, Р2. При определении подъемной силы необходимо помнить, что она зависит не только от длины магнитопровода, но и от площади соприкосновения якоря и сердечника. Поэтому якорь должен точно прилегать к полюсным наконечникам, иначе даже малейшие воздушные прослойки вызовут сильное уменьшение подъемной силы. Далее производится расчет катушки электромагнита. В нашем примере подъемная сила в 2. Рассмотрим, какими средствами можно получить произведение N. Таким образом, чтобы электромагнит имел подъемную силу в 2. Конечно, можно выбрать и другое соотношение. Однако изменение величины тока в больших пределах не всегда возможно, так как оно обязательно потребует изменения диаметра применяемой проволоки. Так, при кратковременной работе несколько минут для проводов диаметром до 1 мм допустимую плотность тока, при которой не происходит сильного перегревания провода, можно принять равной 5 амм. В нашем примере проволока должна быть следующего сечения для тока в 2 а 0,4 мм. Каким же из этих проводов следует производить обмотку С одной стороны, выбор диаметра провода может определяться имеющимся ассортиментом проволоки, с другой возможностями источников питания, как по току, так и по напряжению. Действительно, две катушки, одна из которых изготовлена из толстой проволоки в 0,7 мм и с небольшим числом витков 3. Зная диаметр проволоки и ее длину, можно легко определить сопротивление. Длина проволоки L равна, произведению общего числа витков на длину одного из них среднюю L N x L1 где L1 длина одного витка, равная 3,1. D. В нашем примере D 2 см, и L1 6,3 см. Следовательно, для первой катушки длина провода будет 3. Ом, а для второй 2. R Пользуясь законом Ома, нетрудно вычислить необходимое напряжение. Так, для создания в обмотках тока в 2. А необходимое напряжение равно 0,2. В, а для тока в 0,2. А 2,2. В. Таков элементарный расчет электромагнитов. Конструируя электромагниты, надо не только производить указанный расчет, но и уметь выбрать материал для сердечника, его форму, продумать технологию изготовления. Удовлетворительными материалами для изготовления сердечников в кружках являются прутковое железо круглое и полосовое и различные. Чтобы избежать больших потерь на токах Фуко, сердечники для приборов переменного тока необходимо собирать из изолированных друг от друга тонких листов железа или проволоки. Для придания железу мягкости его необходимо подвергать отжигу. Большое значение имеет и правильный выбор формы сердечника. Наиболее рациональные из них кольцевые и П образные. Некоторые из распространенных сердечников показаны на рисунке 1. Обсудить эту статью на форуме.