Меню

Сила тока в катушки имеющей 100 витков

Задача В48. Катушка с площадью витка имеет индуктивность 20 мГн. Число витков в ней 1000, индукция магнитного поля внутри катушки 1 мТл. Найти силу тока в катушке.

Задача В48. Катушка с площадью витка имеет индуктивность 20 мГн. Число витков в ней 1000, индукция магнитного поля внутри катушки 1 мТл. Найти силу тока в катушке.

Обозначим S площадь витка, L — индуктивность катушки, N — число витков, В — индукцию магнитного поля, I — силу тока в катушке, Ф — магнитный поток, пересекающий катушку.

Решение:

Катушку пересекает магнитный поток, определяемый формулой

Этот магнитный поток связан с силой тока в катушке выражением

Приравняем правые части этих формул и найдем силу тока:

Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:

Возможно вам будут полезны эти задачи:

Помощь студентам в учёбе
Помощь студентам в учёбе
Помощь студентам в учёбе

Помощь студентам в учёбе

Изучу , оценю , оплатите , через 2-3 дня всё будет на «4» или «5» !

Откройте сайт на смартфоне, нажмите на кнопку «написать в чат» и чат в whatsapp запустится автоматически.

Помощь студентам в учёбе

Помощь студентам в учёбеf9219603113@gmail.com


Помощь студентам в учёбе

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.9219603113.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института

Источник



Напряженность магнитного поля. Намагничивающая сила

Напряженность магнитного поля. Намагничивающая силаВокруг проводника или катушки с электрическим током всегда возникает магнитное поле. Магнитное поле постоянного магнита вызывается движением электронов по их орбитам в атоме.

Магнитное поле характеризуется напряженностью. Напряженность H магнитного поля аналогична механической силе. Она является векторной величиной, т. е. имеет величину и направление.

Магнитное поле, т. е. пространство вокруг магнита, можно представить заполненным магнитными линиями, которые принято считать выходящими из северного полюса магнита и входящими в южный (рис. 1). Касательные к магнитной линии показывают направление напряженности магнитного поля.

Напряженность магнитного поля больше там, где магнитные линии гуще (на полюсах магнита или внутри катушки с током).

Магнитное поле около проводника (или внутри катушки) тем больше, чем больше ток I и число витков ω катушки.

Напряженность магнитного поля H в любой точке пространства тем больше, чем больше произведение I∙ω и чем меньше длина магнитной линии:

Из уравнения следует, что единицей измерения напряженности магнитного поля является ампер на метр (А/м).

Для каждой магнитной линии в данном однородном поле произведения H1∙l1=H2∙l2=. =H∙l=I∙ω равны (рис. 1).

Магнит

Произведение H∙l в магнитных цепях аналогично напряжению в электрических цепях и называется магнитным напряжением, а взятое по всей длине линии магнитной индукции называется намагничивающей силой (н. с.) Fм: Fм=H∙l=I∙ω.

Читайте также:  Как стать проводником тока

Намагничивающая сила Fм измеряется в амперах, но в технической практике вместо названия ампер применяется название ампер-виток, чем подчеркивается то, что Fм пропорциональна току и числу витков.

Для цилиндрической катушки без сердечника, длина которой значительно больше ее диаметра (l≫d), магнитное поле внутри катушки можно считать однородным, т. е. имеющим одинаковую напряженность магнитного поля H во всем внутреннем пространстве катушки (рис. 1). Так как магнитное поле вне такой катушки гораздо слабее, чем внутри нее, то внешним магнитным полем можно пренебречь и при расчете считать, что н. с. катушки равна произведению напряженности поля внутри катушки на длину катушки.

Полярность магнитного поля провода и катушки с током определяется правилом буравчика. Если поступательное движение буравчика совпадает с направлением тока, то направление вращения рукоятки буравчика укажет направление магнитных линий.

Намагничивающая сиала. Примеры

1. Через катушку, имеющую 2000 витков, протекает ток 3 А. Чему равна н. с. катушки?

Fм=I∙ω=3∙2000=6000 А. Намагничивающая сила катушки равна 6000 ампер-виткам.

2. Катушка, имеющая 2500 витков, должна иметь н. с. 10000 А. Какой ток должен через нее протекать?

3. По катушке протекает ток I=2 А. Сколько витков должно быть в катушке для обеспечения н. с. 8000 А?

ω= Fм/I=(I∙ω)/I=8000/2=4000 витков.

4. Внутри катушки длиной 10 см, имеющей 100 витков, необходимо обеспечить напряженность магнитного поля H=4000 А/м. Какой ток должен протекать по катушке?

Намагничивающая сила катушки Fм=H∙l=I∙ω. Отсюда 4000 А/м ∙0,1 м =I∙100; I=400/100=4 А.

5. Диаметр катушки (соленоида) D=20 мм, а ее длина l=10 см. Катушка намотана из медного провода диаметром d=0,4 мм. Какова напряженность магнитного поля внутри катушки, если она включена на напряжение 4,5 В?

Число витков без учета толщины изоляции ω=l∶d=100∶0,4=250 витков.

Длина витка π∙d=3,14∙0,02 м =0,0628 м.

Длина провода катушки l1=250∙0,0628 м =15,7 м.

Активное сопротивление катушки r=ρ∙l1/S=0,0175∙(4∙15,7)/(3,14∙0,16)=2,2 Ом.

Ток I=U/r=4,5/2,2=2,045 А ≈2 А.

Напряженность магнитного поля внутри катушки H=(I∙ω)/l=(2∙250)/0,1=5000 А/м.

6. Определить напряженность магнитного поля на расстоянии 1, 2, 5 см от прямого провода, по которому протекает ток I=100 А.

Воспользуемся формулой H∙l=I∙ω.

Для прямого провода ω=1 и l=2∙π∙r,

H1=100/(2∙3,14∙0,01)=1590 А/м; H2=795 А/м; H3=318 А/м.

Источник

Сила тока в катушке, имеющей 100 витков проволки, равна 6 А. Магнитный поток, создаваемый в одном витке, равен 15 мВб. Чему равна индуктивность

Другие вопросы из категории

Читайте также

2.Изменится ли индуктивность катушки, если ввести в неё стальной сердечник.Почему?

3.Зависит ли индуктивность катушки от числа витков в ней?

Читайте также:  Тока бока школьная кафе

4.Сила тока в катушке, имеющий 100 витков проволоки, равно 6 А.Магнитный поток, создаваемый в одном витке, равен 15 мВб.Чему равна индуктивность катушки

пройдёт через его спираль за 10 минут?

3)Какое сопротивление имеет медный провод, если при силе тока 20 А напряжение на его концах равно 5 В?

4)Определите напряжение на концах проводника, если сопротивление его равно 1,5 Ом, а сила тока, питающего цепь, равна 3А.?

5)Определите силу тока в цепи при напряжении 22,5 В, если сопротивление проводника 5 Ом.?

Если непонятно,что написано,то:
1 колонка(момент времени)
2-(заряд конденсатора)
3-(сила тока в катушке)
4-(модуль напряженности э/поля)
5-(модуль магнитной индукции)

жение в этой цепи и чему равно напряжение на первом проводнике?
a) U=120B; U1 = 45B. в) U=240 В; U1 = 150 В.
б) U= 60 В; U1 = 5 В. г) U=24 В; U1 = 15 В.

Сила тока в цепи с последовательным соединением участков 0,2 А. Напряжения на участках таковы: U1 = 14 В, U2 = 16 В,U3 = 20 В. Определите общее сопротивление цепи .

а) 10 Ом. б) 100 Ом. в) 250 Ом. г) 300 Ом.

2. Определите сопротивление нихромовой проволки длинной 40 м и площадбью поперечного сечения 0,5 мм²

3. Опрледелите по схеме (рис. 15) общее сопротивление цепи и показание амперметра, если R₁ = 8 Ом, R₂ = 8 Ом.

4. Определите длину никелиновой проволоки, если при напряжении на её концах 45 В сила тока равна 2, 25 А. Площадь поперечного сечения проволоки равна 1мм².

5. Определите общее сопротивление цепи и напряжение на участке АВ ( рис. 16), если R₁ = 3 Ом, R₂ = 6 Ом, R₃ = 5 Ом.

6. Определите общее сопротивление цепи (рис. 17), если R₁ = 3 Ом, R ₂ = 6 Ом, R₃ = 0, 5 Ом, R₄ = 0,5 Ом, R₅ = 11,1 Ом.

7. Каково показание вольтметра, подключенного к полюсам источника тока (рис. 18), если R₁ = 30 Ом, R₂ = R₃ = 60 Ом, а показание амперметра равно 0,2 А?

8. Определите силу тока в каждом резисторе, если R₁ = R₂ = 8 Ом, R₃ = 6 Ом, R₄ = 3 Ом, R₅ =2 Ом, а вольтметр показывает напряжение 16 В (рис. 19 )

Источник

Как рассчитать индуктивность катушки

20 октября 2019

Время на чтение:

Катушка индуктивности является спиральным или винтовым проводником, который преобразовывает энергию электрополя в магнитное поле. Каково более полное определение этого элемента электроцепи, как сделать расчёт катушки индуктивности и что влияет на ее индуктивность? Об этом далее.

Описание устройства

Катушка индуктивности бывает винтовой, спиральной или винтоспиральной, имеющей свернутый изолированный проводник, который обладает значительным показателем индукции при малой емкости с активным сопротивлением. Как следствие, ток протекает через источник тока со значительной инерционностью.

Читайте также:  Как называют не изменяющийся во времени электрический ток

Главный компонент электроцепи

Обратите внимание! Применяется, чтобы подавлять помехи, сглаживать биения, накапливать энергию, ограничивать переменный ток или резонансный/частотно-избирательный контур цепи.

Стоит указать, что ее применение разнообразно. Называется она дросселем, вариометром, соленоидом и токоограничивающим реактором. При этом основные технические характеристики варьируются. Могут отличаться силой тока, сопротивлением потерь, добротностью, емкостью и температурным добротным коэффициентом.

Полное определение из физики

Факторы, влияющие на индукцию

Влияет на индукцию число проводниковых витков, площадь поперечного сечения, длина и материалы. Благодаря увеличению витков повышается индукция и наоборот. Что касается сечения, чем больше источник, тем больше показатель. Также чем больше магнитный вид проницаемости, тем больше индуктивный показатель.

Факторы, влияющие на преобразование энергии в магнитное поле

Расчет

Вычислить число витков, зная конструкцию, можно по формуле нахождения энергии и ее магнитного поля W = LI2/2, где L является индукцией, I — силой тока. Витки находятся из формулы L/d, где d является проводным диаметром. Стоит указать, что есть специальный калькулятор, в который нужно только подставить необходимые параметры. При этом можно определить, однослойный или многослойный проводник.

Схематическое расположение витков в катушке

С сердечником

Стоит отметить, что со стержнем, намоткой, обмоткой индукция вычисляется через замкнутый магнитный поток индуктивных элементов, в то время как без него учитывается поток, который пронизывает только проводник с токовой энергией. Расчитывая индуктивность подобных элементов, необходимо учесть размеры и материал центральной части. Обобщенно можно представить формулу схематично. При этом требуется взять в расчет источник с сопротивлением магнитной цепи, абсолютной магнитной проницаемостью вещества, площадью поперечного сердечникового сечения и длиной средней силовой линии. Зная это, можно посчитать индукцию. Стоит учитывать погрешность. Она будет равна 25%.

Расчет индуктивности катушки с сердечником

Без сердечника

Стоит указать, что без ферритового, геометрического и цилиндрического сердечника с мощным каркасом источник имеет небольшую индукцию, а с ним она повышается. Это связано с тем, что имеется материальная магнитная проницаемость. Форма бывает разная. Есть броневой, стержневой и тороидальный материал.

Обратите внимание! Рассчитать можно, используя метод эллиптических максвелловских интегралов и специальную онлайн программу.

Расчет индуктивности без сердечника

Катушка — незаменимый компонент любой электросети, который имеет вид скрученного или обвивающего элемента с проводником. Влияет на ее индукцию число проводных витков, площадь сечения, длина и материал сердечника. Отыскать количество витков и посчитать индуктивность с сердечником и без него несложно, главное — руководствоваться приведенными выше рекомендациями.

Источник