...


Закон полного тока

Еще в 19-м веке экспериментальным путем было установлено, что электрический ток, протекающий по проводникам, вызывает появление магнитного поля в окружающем пространстве. На основании этого научного факта был сформулирован закон полного тока. Это положение нашло широкое применение в электротехнике, особенно в тех областях, где имеет место непосредственное использование электромагнетизма.

Основные понятия закона полного тока

Для того чтобы наглядно представить себе, как работает этот закон, необходимо ограничить в пространстве условную поверхность S таким же условным контуром L. Направление обхода на нем устанавливается таким образом, чтобы движение от конца вектора происходило против часовой стрелки, вдоль контура элементарной площадки dS.

Затем необходимо представить себе поверхность S, которую пронизывает отдельно взятая система токов. В случае дискретного характера такой системы в нее могут входить отдельные проводники, или она может непрерывно распределяться, как это происходит с электронным потоком. Если не рассматривать конкретно физическую природу этих токов, следует теоретически предположить их непрерывное распределение в пространстве с какой-то плотностью .

В этом случае значение полного тока, пронизывающего контур, будет выглядеть в виде следующей формулы:

Таким образом, в соответствии с законом полного тока, вектор напряженности магнитного поля, циркулирующий вдоль контура L, инициированный протекающим током , становится равным полному току, согласно формуле:

Данное соотношение закон полного тока легко переводит в интегральную форму, то есть плотность тока оказывается непосредственно связанной с напряженностью магнитного поля:

Если принять за факт, что , то в этом случае  получается формула, отражающая закон полного тока в дифференциальной форме:

Как рассчитать полный ток

Расчеты полного тока можно выполнить довольно простым способом. Контур в магнитном поле обходится в определенном направлении, которое условно принимается за положительное. Токи, пронизывающие данный контур, также могут считаться положительными, если их направление полностью совпадает с тем же направлением, в каком поступательно двигается буравчик. Рукоятка этого буравчика должна вращаться в том же направлении, в каком осуществляется обход контура – в положительном. Пронизывающие токи могут иметь положительное и отрицательное значение. Поэтому сумма полного тока будет выглядеть следующим образом: I = I1I2, где I1 является положительным током, а I2 – отрицательным.

Значения магнитной индукции и напряженности поля в отдельно взятых точках могут быть одинаковыми или разными. Если предположить, что в некоторой точке а образуется угол между вектором напряженности поля и элементом длины контура dl. 

Таким образом, появляется формула: HL = Hcosa, представляющую собой касательную с контуром и вектором напряженности магнитного поля. Величина магнитного напряжения HLdl, затрагивающего элементарный участок контура dl будет положительной при условии совпадения вектора HL с направлением, выбранным в обход контура. В противном случае оно будет иметь отрицательное значение.

В соответствии законом полного тока, магнитодвижущая сила (F), проходящая вдоль контура, равна значению полного тока, проходящего через поверхность, ограниченную данным контуром. Это будет выглядеть следующим образом:

или

В некоторых случаях значения индукции и напряженности поля во всех точках будут одинаковыми. В этом случае закон полного тока в самом простом варианте представляет собой такую формулу: HL =∑I, где вектор напряженности магнитного поля циркулирует по окружности замкнутого контура.



Советы по укладке линолеума
Электрика в деревянном доме на даче
Световой поток
Виды ламп освещения

Теги: закон, магнитное поле, контур, ток
Если Вам понравился сайт, нажмите на одну из кнопок соц. сетей electric-220.ru » Введение в электричество - основы
Электро схемы


Разделы публикаций



Electric-220.ru © Copyright 2011 - 2016
 
Вход | Реклама | Вакансии