<< Chapter < Page Chapter >> Page >

Theo định nghĩa thì điện cảm: L = ψ I size 12{L= { {ψ} over {I} } } {}

Trong đó:  là từ thông móc vòng của cuộn dây w.

I :là dòng điện trong cuộn dây.

w t = 0 I iLdi = L I 2 2 n ãn coï L = 2W t I 2 size 12{w rSub { size 8{t} } = Int cSub { size 8{0} } cSup { size 8{I} } { ital "iLdi"=L { {I rSup { size 8{2} } } over {2} } " n""ãn coï" L= { {2W rSub { size 8{t} } } over {I rSup { size 8{2} } } } } } {} (5.6)

Tính lực hút điện từ

Khi cung cấp năng lượng cho cơ cấu điện từ thì nắp của mạch từ được hút về phía lõi, khe hở không khí ở giữa nắp và lõi giảm dần.

Ứng với vị trí ban đầu của nắp mạch từ có:

d = d 1 ; I = I 1 ; y = y 1 size 12{d=d rSub { size 8{1} } ;I=I rSub { size 8{1} } ;y=y rSub { size 8{1} } } {}

Ứng với vị trí cuối có:

d = d 2 ; I = I 2 ; y = y 2 size 12{d=d rSub { size 8{2} } ;I=I rSub { size 8{2} } ;y=y rSub { size 8{2} } } {}

Năng lượng từ trường khi ở vị trí đầu sẽ là:

W t 1 = 0 ψ 1 id ψ size 12{W rSub { size 8{t rSub { size 6{1} } } } = Int cSub {0} cSup {ψ rSub { size 6{1} } } { ital "id"ψ} } {} = diện tích  oa1b1

Năng lượng từ trường khi ở vị trí cuối sẽ là:

W t 2 = 0 ψ 2 id ψ size 12{W rSub { size 8{t rSub { size 6{2} } } } = Int cSub {0} cSup {ψ rSub { size 6{2} } } { ital "id"ψ} } {} = diện tích  oa2b2 (hình minh họa)

Vậy năng lượng lấy thêm từ ngoài vào để nắp mạch từ chuyển động là:

Dw t = y 1 y 2 id y size 12{Dw rSub { size 8{t} } = Int cSub { size 8{y rSub { size 6{1} } } } cSup {y rSub { size 6{2} } } { ital "id"y} } {} = diện tích hình thang b1a1a2b2

(như hình ).

Theo định luật cân bằng năng lượng có:

W t 1 + ΔW t = W t 2 + ΔA size 12{W rSub { size 8{t rSub { size 6{1} } } } +ΔW rSub {t} size 12{ {}=W rSub {t rSub { size 6{2} } } } size 12{+ΔA}} {}

Trong đó A là năng lượng làm nắp chuyển động từ vị trí 1 đến vị trí 2.

ΔA = W t 1 + ΔW W t 2 size 12{ΔA=W rSub { size 8{t rSub { size 6{1} } } } +ΔW - W rSub {t rSub { size 6{2} } } } {} = diện tích tam giác cong oa1a2

Nếu giả thiết mạch từ chưa bão hòa đường đặc tính  = f(i) chỉ xét ở đoạn tuyến (hình minh họa).

Ta có:

ΔA = 1 2 I 1 ψ 2 I 2 ψ 1 size 12{ΔA= { {1} over {2} } left (I rSub { size 8{1} } ψ rSub { size 8{2} } - I rSub { size 8{2} } ψ rSub { size 8{1} } right )} {}

Vì có: =I.L ( hình a).

ψ 2 = ψ 1 + Δψ size 12{ψ rSub { size 8{2} } =ψ rSub { size 8{1} } +Δψ} {} (5.8)

Đặt: I 2 = I 1 + ΔI size 12{I rSub { size 8{2} } =I rSub { size 8{1} } +ΔI} {} , ΔA = 1 2 I 1 Δψ ψ 1 ΔI size 12{ΔA= { {1} over {2} } left (I rSub { size 8{1} } Δψ - ψ rSub { size 8{1} } ΔI right )} {}

dA = 1 2 Id ψ ψ dI size 12{ ital "dA"= { {1} over {2} } left ( ital "Id"ψ - ψ ital "dI" right )} {} (5.9)

Dạng vi phân :

F = dA = 1 2 I ψ dI size 12{F= { { ital "dA"} over {dδ} } = { {1} over {2} } left (I { {dψ} over {dδ} } - ψ { { ital "dI"} over {dδ} } right )} {} (5.10)

Vậy lực hút điện từ sẽ là:

dI = 0 size 12{ { { ital "dI"} over {dδ} } =0} {} (5.11)

Ta xét hai trường hợp sau:

a) Trường hợp khi I = const thì F = 5,1 . I [ kg ] ; ψ = LI size 12{F=5,1 "." I { {dψ} over {dδ} } \[ ital "kg" \] ;ψ= ital "LI"} {} (như hình a).

F = 5,1 . I 2 dL size 12{F=5,1 "." I rSup { size 8{2} } { { ital "dL"} over {dδ} } } {}

L = W 2 G size 12{L=W rSup { size 8{2} } G} {} (5.12)

Có: F = 5,1 . IW 2 dG size 12{ F=5,1 "." left ( ital "IW" right ) rSup { size 8{2} } { { ital "dG"} over {dδ} } } {}

Trong đó: G là từ dẫn của mạch từ.

W là số vòng của cuộn dây.

Ta có: = 0 size 12{ { {dψ} over {dδ} } =0} {} (5.13)

b) Trường hợp = const thì F = 1 2 ψ dI [ J / cm ] = 5,1 . ψ . dI [ kg ] size 12{F= - { {1} over {2} } ψ { { ital "dI"} over {dδ} } \[ J/ ital "cm" \] = - 5,1 "." ψ "." { { ital "dI"} over {dδ} } \[ ital "kg" \]} {} (như hình b).

I = ψ L ; L = W 2 G size 12{I= { {ψ} over {L} } ;L=W rSup { size 8{2} } G} {}

ψ = W . φ m 2 nãn F = 5,1 2 . φ m 2 G 2 . dG [ kg ] size 12{ψ=W "." { {φ rSub { size 8{m} } } over { sqrt {2} } } " nãn "F= { {5,1} over {2} } "." { {φ rSub { size 8{m} } rSup { size 8{2} } } over {G rSup { size 8{2} } } } "." { { ital "dG"} over {dδ} } \[ ital "kg" \] } {} (5.14)

d 1 G = dG G 2 size 12{d { {1} over {G} } = { { ital "dG"} over {G rSup { size 8{2} } } } } {} (5.15)

Vì: φ m [ Wb ] size 12{ size 14{φ rSub { size 8{m} } } size 12{ \[ ital "Wb" \] }} {}

G Wb A size 12{G left [ { { size 10{ ital "Wb"}} over { size 10{A}} } right ]} {} trị số biên độ từ thông; F = 5,1 2 φ m 2 G . σ 2 . dG size 12{F= { {5,1} over {2} } { {φ rSub { size 8{m} } rSup { size 8{2} } } over { left (G "." σ right ) rSup { size 8{2} } } } "." { { ital "dG"} over {dδ} } } {} từ dẫn mạch từ.

Khi khe hở không khí lớn từ thông rò nhiều ta phải xét đến từ thông rò thì:

φ G = F size 12{ { {φ} over {G} } =F} {} (5.16)

Trong đó  là hệ số từ thông rò.

Chú ý: theo định luật Kiếc khốp:

φ = ψ W ; nãn ψ WG = F = IW va ìψ = W 2 IG size 12{φ= { {ψ} over {W} } ; size 11{" nãn"} { {ψ} over { ital "WG"} } =F= ital "IW"" " size 11{"va"}ìψ=W rSup { size 8{2} } ital "IG"} {} mà L = ψ I = W 2 G size 12{ L= { {ψ} over {I} } =W rSup { size 8{2} } G} {} ̀ nên có: F = 1 μ 0 s B . n . B 1 2 B 2 . n ds size 12{ { vec {F}}= { {1} over {μ rSub { size 8{0} } } } lInt rSub { size 8{s} } { left lbrace left ( { vec {B}} "." { vec {n}} right ) "." { vec {B}} - { {1} over {2} } B rSup { size 8{2} } "." { vec {n}} right rbrace } ital "ds"} {} .

Tính lực hút điện từ bằng công thức maxwell

Theo Maxwell thì khi có một vật dẫn từ đặt trong một từ trường thì vật dẫn từ sẽ chịu một lực tác dụng:

B size 12{ { vec {B}}} {} (5.17)

Trong đó:

- n size 12{ { vec {n}}} {} : véc tơ cường độ tự cảm ngoài trên vi phân diện tích ds.

- μ 0 = 1, 25 . 10 8 [ H / cm ] size 12{μ rSub { size 8{0} } =1,"25" "." "10" rSup { size 8{ - 8} } \[ H/ ital "cm" \] } {} : véc tơ đơn vị pháp tuyến ngoài của vi phân diện tích ds.

- S : diện tích bề mặt vật dẫn.

- μ >> μ 0 size 12{ left (μ">>"μ rSub { size 8{0} } right )} {} là độ từ thẩm của không khí.

Vì hệ số từ dẫn của vật liệu sắt từ lớn hơn nhiều của không khí B size 12{ { vec {B}}} {} nên xem như n size 12{ { vec {n}}} {} cùng phương B . n B = B 2 . n size 12{ left ( { vec {B}}` "." ` { vec {n}} right ) { vec {B}}=B rSup { size 8{2} } "." { vec {n}}} {} (=0) và F = 1 0 s B 2 n ds size 12{ { vec {F}}= { {1} over {2μ rSub { size 8{0} } } } lInt rSub { size 8{s} } {B rSup { size 8{2} } { vec {n}}} ital "ds"} {}

Và ta có F = B 2 . S 0 . n , [ J / cm ] size 12{ { vec {F}}= { {B rSup { size 8{2} } "." S} over {2μ rSub { size 8{0} } } } "." { vec {n}}, \[ J/ ital "cm" \] } {}

-Khi khe hở không khí  bé nên coi ds  s thì ta có:

F = 5,1 . B 2 . S μ 0 size 12{F=5,1 "." { {B rSup { size 8{2} } "." S} over {μ rSub { size 8{0} } } } } {} (5.18)

hay F = 4B 2 S = 4 φ 2 S [ kg ] size 12{F=4B rSup { size 8{2} } S=4 { {φ rSup { size 8{2} } } over {S} } \[ ital "kg" \] } {} (5.19)

B: đơn vị[ Wb/cm2].

S: diện tích từ thông qua [cm2].

 0=1,25.10‑8 [Wb/A.cm]

Nếu B tính theo Tesla thì: F = 4 . B 2 . S 1 1 + K d / c . δ [ kg ] size 12{F=4 "." B rSup { size 8{2} } "." S { {1} over {1+K rSub { size 8{d/c} } "." δ} } \[ ital "kg" \] } {} (5.20)

- Khi khe hở không khí lớn từ thông rò nhiều

φ = φ m sin ωt size 12{φ=φ rSub { size 8{m} } "sin"ωt} {} (5.21)

với Kđ/c = 35 là hệ số điều chỉnh.

Nam châm điện xoay chiều và vòng chống rung

Nam châm điện xoay chiều

Questions & Answers

what is mutation
Janga Reply
what is a cell
Sifune Reply
how is urine form
Sifune
what is antagonism?
mahase Reply
classification of plants, gymnosperm features.
Linsy Reply
what is the features of gymnosperm
Linsy
how many types of solid did we have
Samuel Reply
what is an ionic bond
Samuel
What is Atoms
Daprince Reply
what is fallopian tube
Merolyn
what is bladder
Merolyn
what's bulbourethral gland
Eduek Reply
urine is formed in the nephron of the renal medulla in the kidney. It starts from filtration, then selective reabsorption and finally secretion
onuoha Reply
State the evolution relation and relevance between endoplasmic reticulum and cytoskeleton as it relates to cell.
Jeremiah
what is heart
Konadu Reply
how is urine formed in human
Konadu
how is urine formed in human
Rahma
what is the diference between a cavity and a canal
Pelagie Reply
what is the causative agent of malaria
Diamond
malaria is caused by an insect called mosquito.
Naomi
Malaria is cause by female anopheles mosquito
Isaac
Malaria is caused by plasmodium Female anopheles mosquitoe is d carrier
Olalekan
a canal is more needed in a root but a cavity is a bad effect
Commander
what are pathogens
Don Reply
In biology, a pathogen (Greek: πάθος pathos "suffering", "passion" and -γενής -genēs "producer of") in the oldest and broadest sense, is anything that can produce disease. A pathogen may also be referred to as an infectious agent, or simply a germ. The term pathogen came into use in the 1880s.[1][2
Zainab
A virus
Commander
Definition of respiration
Muhsin Reply
respiration is the process in which we breath in oxygen and breath out carbon dioxide
Achor
how are lungs work
Commander
where does digestion begins
Achiri Reply
in the mouth
EZEKIEL
what are the functions of follicle stimulating harmones?
Rashima Reply
stimulates the follicle to release the mature ovum into the oviduct
Davonte
what are the functions of Endocrine and pituitary gland
Chinaza
endocrine secrete hormone and regulate body process
Achor
while pituitary gland is an example of endocrine system and it's found in the Brain
Achor
what's biology?
Egbodo Reply
Biology is the study of living organisms, divided into many specialized field that cover their morphology, physiology,anatomy, behaviour,origin and distribution.
Lisah
biology is the study of life.
Alfreda
Biology is the study of how living organisms live and survive in a specific environment
Sifune
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
Jobilize.com Reply

Get Jobilize Job Search Mobile App in your pocket Now!

Get it on Google Play Download on the App Store Now




Source:  OpenStax, Giáo trình thiết bị điện. OpenStax CNX. Jul 30, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10823/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Giáo trình thiết bị điện' conversation and receive update notifications?

Ask