Основы теории электромагнитного поля

Теория цепей. Магнитные цепи Основы теории электромагнитного поля

Первое уравнение Максвелла.

В среде с постоянным током, который характеризуется вектором объемной плотности , выделим некоторый замкнутый контур V и поверхность S, которая опирается на этот контур. Введем положительную единичную нормаль к поверхности S.

Для того, чтобы определить поле вектора  необходимо воспользоваться законом Ампера или законом полного тока. Полупроводниковые выпрямители Цель работы 1. Ознакомиться со схемами и принципами действия однофазных однополупериодных и двухполупериодных выпрямителей. 2. Снять характеристики мостового двухполупериодного выпрямителя без фильтра и с использованием фильтров различного типа.

Положительное направление обхода контура и единичной нормали связаны правилом правого винта. Напряженность магнитного поля можно определить, используя закон полного тока:

 (1).

Запишем правую часть в интегральной форме:

 (2).

Левую часть преобразуем по теореме Стокса (поверхность S произвольная): .

 (3)

Соотношение (3) называется дифференциальной формой закона полного тока для стационарного процесса. Возьмем дивергенцию левой и правой частей :

 (4).

Будем рассматривать случай переменного (нестационарный процесс) тока. Должно выполняться соотношение: . Однако выполнялось соотношение (4). Максвелл добавил некую величину Y и получил: ;  (4').

Используя уравнение непрерывности, он получил: .

Далее он воспользовался своим третьим уравнением, т.е. он приписал: .

Полагаем, что функция  и её производная непрерывны в каждой точке пространства. В последнем соотношении поменяем дифференцирование в пространстве и дифференцирование по времени:

 (5)

Подставляя (5) в (4'), получим:  (6).

Выражение (6) является дифференциальной формой закона полного тока для нестационарного процесса. Слагаемое  имеет смысл объемной плотности электрического тока. Вектор объемной плотности тока смещения:

  (7).

Анализируя (6), Максвелл сформулировал одно из двух своих важнейших своих положений:

Первое положение Максвелла: Переменное во времени электрическое поле приводит к появлению в пространстве магнитного поля.

Запишем (6) в виде проекций:

 (6')

Дифференциальной форме (6) соответствует интегральная форма:

 (8).

Электрические машины переменного тока Асинхронные машины. Применение и устройство асинхронных машин. Вращающееся магнитное поле. Принцип действия трехфазных асинхронных двигателей. Свойство саморегулирования в трехфазном асинхронном двигателе. Преобразование энергии в трехфазном асинхронном двигателе. Механическая характеристика асинхронного двигателя. Рабочие характеристики. Способы регулирования частоты вращения. Пуск асинхронных двигателей. Синхронные машины. Применение и устройство синхронных машин. Принцип действия синхронного генератора. Работа синхронного генератора в энергосистеме. Принцип действия синхронного двигателя. Пуск синхронных двигателей. Угловые характеристики синхронного двигателя. Регулирование активной мощности. U-образные характеристики синхронного двигателя. Регулирование реактивной мощности. Синхронный компенсатор.
Основные уравнения электродинамики