МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КАТУШКИ

Цель исследования: Рассчитать параметры магнитного поля, создаваемого цилиндрической катушкой.

Содержание статьи:

Явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур.

Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину Ф = BScosα

где B – модуль вектора магнитной индукции, α – угол между вектором B и нормалью n к плоскости контура.

Определение магнитного поля цилиндрической катушки

Цилиндрическую катушку индуктивности, длина которой намного превышает диаметр, называют соленоидом, магнитное поле внутри длинного соленоида однородно. Кроме того, зачастую соленоидом называют устройство, выполняющее механическую работу за счёт магнитного поля при втягивании ферромагнитного сердечника, или электромагнитом.

Рисунок 1. Схема

Порядок выполнения

1.Определить напряженность магнитного поля на оси катушки исходя из данных таблицы 25.1, по упрощенной формуле:

=Iw/L; H=2100/0,05=9000 А/м

2.В точке А на оси катушки определить напряженность по уточненной формуле:

H=Iw(cos+cos)/2L

cos=cos=L/+)=5/+=0,781

H=220020,781/(20,05)=6,25 А/м

3.Относительная погрешность при определении напряженности по упрощенной формуле:

=(-H)/H

=(8-6,25)/(6,25)100%=28%

4.Если длину катушки увеличивать в три раза, не изменяя диаметра катушки, числа витков и силы тока в ней, то напряженность магнитного поля:

-по упрощенной формуле

=2200/0,15=2,67 А/м

-по уточненной формуле

cos=cos=15/+=0,966

H=220020,966/(20,15)=2,58 А/м

Относительная погрешность определения напряженности по упрощенной формуле:

=(2,67-2,58)/2,58100%=3,5%

5.Как и в предыдущей работе, определить магнитную индукцию B, магнитный поток Ф, создаваемые катушкой с сердечником из текстолита и из электротехнической стали, сравнить и сделать выводы

Заключение:

Пояснили, в каких случаях возможен расчет интенсивности магнитного поля, созданного цилиндрической катушкой, по упрощенной формуле;

Влияние стального сердечника на параметры магнитного поля.