Nội dung

BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 1 Caùc coâng thöùc cô baûn Heä phöông trình Maxwell Maïch töø laøm töø vaät lieäu saét töø coù hoaëc khoâng coù khe hôû khoâng khí Giaûi baøi toaùn maïch töø döïa treân heä phöông trình Maxwell moâ taû tröôøng töø tónh: JJG G JG JG v∫ Hdl =∫ Jd A L A ∫ BdS = 0 S B = μH = μ 0 μ r H Æ xaây döïng caùc ñònh luaät Ohm vaø ñònh luaät Kirchhoff 1 vaø 2 ñoái vôùi maïch töø BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 2 Page 1 Ví duï aùp duïng : Caùc coâng thöùc cô baûn Ñònh luaät Ohm Maïch töø ñoái xöùng voøng xuyeán quaán N voøng daây S: tieát dieän R1: baùn kính trong R2: baùn kính ngoaøi R: baùn kính truïc loõi, R2 – R1 << R I: doøng ñieän moät chieàu l I Ñöôøng truïc loõi coù chu vi laø l = 2 π R R2 Aùp duïng ñònh luaät doøng ñieän toaøn phaàn cho maïch voøng kheùp kín l laø ñöôøng truïc loõi BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 R1 R 3 Caùc coâng thöùc cô baûn Ñònh luaät Ohm Æ Ñònh luaät Ohm trong maïch töø F =Um= φRm F=NI: söùc töø ñoäng Rm = l : töø trôû μS φ = BS: töø thoâng chaïy trong loõi theùp Um = φ Rm =H.l : töø aùp Söùc töø ñoäng F = NI laø nguoàn sinh ra töø thoâng φ chaïy kheùp kín trong maïch töø coù töø trôû Rm BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 4 Page 2 Caùc coâng thöùc cô baûn Ñònh luaät Kirchhoff 2 Æ Ñònh luaät Kirchhoff 2 ñoái vôùi maïch töø n m i =1 k =1 ∑ Fi + ∑ φk Rmk = 0 Ñoái vôùi moät maïch voøng kheùp kín trong maïch töø, toång ñaïi soá caùc töø aùp rôi treân maïch voøng ñoù vaø caùc söùc töø ñoäng laø baèng khoâng BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 5 Caùc coâng thöùc cô baûn Ñònh luaät Kirchhoff 1 Ví duï aùp duïng : Xeùt maïch töø hình E Truï giöõa ñöôïc quaán N voøng daây vaø coù doøng ñieän I chaïy qua Söùc töø ñoäng NI sinh ra caùc töø thoâng φa, φb vaø φc chaïy kheùp kín trong maïch töø. φc φa I φb Æ Ñònh luaät Kirchhoff 1 ñoái vôùi maïch töø n ∑φ i =1 i =0 Ñoái vôùi moät nuùt baát kyø trong maïch töø . Toång ñaïi soá caùc töø thoâng ñi vaøo ñi ra khoûi nuùt baèng khoâng BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 6 Page 3 Sô ñoà thay theá cuûa maïch töø Maïch töø moät chieàu naép I Φlv δ Φσ N loõi Φ0 Φ0 goâng δ khe hôû khoâng khí φ0 töø thoâng toång qua goâng cuûa maïch töø φlv töø thoâng laøm vieäc φб laø töø thoâng roø töø loõi naøy sang loõi kia Rn, Rl, Rg laø töø trôû cuûa naép, loõi vaø goâng maïch töø . Rδ laø töø trôû cuûa khe hôû khoâng khí Rб laø töø trôû roø töø loõi naøy sang loõi kia 1 Gδ = töø daãn cuûa khe hôû khoâng khí Rδ 1 töø daãn roø Gσ = Rσ BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 7 Töø daãn cuûa khe hôû khoâng khí Heä soá taûn Khi boû qua töø thoâng taûn (khi δ raát nhoû hôn kích thöôùc beà maët cöïc töø): töø trôû Rδ = δ μ0 S töø daãn Gδ = μ0 S δ S : dieän tích beà maët töø . μ0 : haèng soá töø hay ñoä töø thaåm chaân khoâng - trong heä ño löôøng SI :μ0 = 4Π x 10- 7H/m Khi khoâng boû qua töø thoâng taûn: Gδ = σ t μ0 S δ BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 8 Page 4 Töø daãn cuûa khe hôû khoâng khí Tính töø daãn cuûa KHKK khi xeùt ñeán töø thoâng taûn 1- Phöông phaùp phaân tích Ñöôïc söû duïng khi coù theå bieåu dieãn dG baèng bieåu thöùc giaûi tích ∫ G = dG V 2- Phöông phaùp thöïc nghieäm V Duøng caùc coâng thöùc thöïc nghieäm BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 9 Töø daãn cuûa khe hôû khoâng khí Tính töø daãn cuûa KHKK khi xeùt ñeán töø thoâng taûn 3- Phöông phaùp veõ töø tröôøng Töø tröôøng ñöôïc ñaëc tröng baèng taäp hôïp cuûa caùc ñöôøng/beà maët söùc vaø ñaúng theá Neáu caáu truùc cuûa töø tröôøng ôû moät trong ba chieàu baát kyø laø khoâng thay ñoåi thì coù theå khaûo saùt töø tröôøng treân maët phaúng cuûa 2 chieàu coøn laïi Æ Töø tröôøng song phaúng Hình aûnh cuûa töø tröôøng laø moät maïng löôùi bao goàm caùc maét löôùi hình chöõ nhaät cong coù tyû leä giöõa caùc chieàu daøi vaø roäng trung bình laø haèng soá b Δa Δa Δδ Δδ ΔG = μ o ⋅ b Δa = const Δδ Æ Ñeám soá maét löôùi ñeå tính töø daãn cuûa KHKK BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 10 Page 5 Töø daãn cuûa khe hôû khoâng khí Tính töø daãn cuûa KHKK khi xeùt ñeán töø thoâng taûn 4- Phöông phaùp phaân chia töø tröôøng Phaân chia töø tröôøng thaønh taäp hôïp caùc hình khoái ñôn giaûn coù theå xaùc ñònh ñöôïc töø daãn Gi Töø daãn cuûa caùc hình khoái ñôn giaûn coù theå ñöôïc xaùc ñònh gaàn ñuùng treân cô sôû caùc khaûo saùt lyù thuyeát vaø thöïc nghieäm nhö sau: Gi = μo Stb δ tb Stb - giaù trò trung bình tieát dieän cuûa hình khoái δtb - ñoä daøi trung bình cuûa ñöôøng söùc töø ñi xuyeân qua moãi hình khoái, ñöôïc xaùc ñònh töø thöïc nghieäm BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 11 Töø daãn cuûa khe hôû khoâng khí Tính töø daãn cuûa KHKK khi xeùt ñeán töø thoâng taûn 4- Phöông phaùp phaân chia töø tröôøng (tt) BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 12 Page 6 Töø daãn cuûa khe hôû khoâng khí Tính töø daãn cuûa KHKK khi xeùt ñeán töø thoâng taûn 4- Phöông phaùp phaân chia töø tröôøng Gδ = G1 + 2G2 + 2G2 ' + 2G3 + 2G3 ' + 4G4 + 4G5 Heä soá taûn BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 13 Töø trôû cuûa khe hôû khoâng khí Heä soá roø Heä soá roø Æ ñaùnh giaù möùc ñoä roø cuûa töø thoâng töø loõi naøy sang loõi kia: φ σr = 0 φ lv I Φlv δ N Φσ Φ0 Φ0 BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 14 Page 7 Töø trôû cuûa khe hôû khoâng khí Heä soá roø Ví duï tính heä soá roø cuûa maïch töø nam chaâm ñieän khi Rn << Rσ, Rδ∑ Σ BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 15 Söï töông töï giöõa maïch töø vaø maïch ñieän Maïch töø Ñaïi löôïng Söùc töø ñoäng Töø thoâng Töø trôû Töø daãn Toång trôû töø Töø aùp Maïch ñieän Kyù hieäu Thöù nguyeân F φ Rm Gm Zm Um A voøng Wb 1/H H 1/H A voøng Ñaïi löôïng Söùc ñieän ñoäng Doøng ñieän Ñieän trôû Ñieän daãn Toång trôû Ñieän aùp BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 Kyù hieäu Thöù nguyeân E I R G Z U V A Ω 1/Ω Ω V 16 Page 8 Caùc baøi toaùn maïch töø Baøi toaùn thuaän φ3 δ I N φ2 Cho tröôùc: -töø thoâng Φ (hoaëc B), -kích thöôùc maïch töø -ñöôøng cong B(H) cuûa vaät lieäu saét töø Yeâu caàu xaùc ñònh söùc töø ñoäng F caàn thieát ñeå sinh ra töø thoâng Φ φ4 φ1 BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 17 Caùc baøi toaùn maïch töø Baøi toaùn thuaän Caùch giaûi: φ3 δ I N φ2 Caûm öùng töø Bi ôû nhaùnh thöù i trong maïch töø Bi = φ4 φi Si φi laø töø thoâng qua nhaùnh thöù i coù tieát dieän Si φ1 B(H ) Bi ⎯⎯⎯ → Hi ñoái vôùi khe hôû khoâng khí Hδ = BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 Bδ μ0 18 Page 9 Caùc baøi toaùn maïch töø Baøi toaùn thuaän φ3 δ I N φ2 φ4 Caùch giaûi: Aùp duïng ñònh luaät Kirchhoff 2 cho maïch voøng coù söùc töø ñoäng F: k k i =1 i =1 F = ∑ Riφi = ∑ H i li φ1 BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 19 Caùc baøi toaùn maïch töø Baøi toaùn nghòch φ3 δ I N φ2 φ4 Cho: - söùc töø ñoäng F, - kích thöôùc maïch töø vaø ñöôøng cong B(H) caàn xaùc ñònh coù giaù trò töø thoâng Φ trong maïch töø φ1 BMTBD-KCÑ1-nxcuong-V1-5.05 20 Page 10