<< 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

How we are making nano material?
LITNING Reply
what is a peer
LITNING Reply
What is meant by 'nano scale'?
LITNING Reply
What is STMs full form?
LITNING
scanning tunneling microscope
Sahil
what is Nano technology ?
Bob Reply
write examples of Nano molecule?
Bob
The nanotechnology is as new science, to scale nanometric
brayan
nanotechnology is the study, desing, synthesis, manipulation and application of materials and functional systems through control of matter at nanoscale
Damian
Is there any normative that regulates the use of silver nanoparticles?
Damian Reply
what king of growth are you checking .?
Renato
What fields keep nano created devices from performing or assimulating ? Magnetic fields ? Are do they assimilate ?
Stoney Reply
why we need to study biomolecules, molecular biology in nanotechnology?
Adin Reply
?
Kyle
yes I'm doing my masters in nanotechnology, we are being studying all these domains as well..
Adin
why?
Adin
what school?
Kyle
biomolecules are e building blocks of every organics and inorganic materials.
Joe
anyone know any internet site where one can find nanotechnology papers?
Damian Reply
research.net
kanaga
sciencedirect big data base
Ernesto
Introduction about quantum dots in nanotechnology
Praveena Reply
what does nano mean?
Anassong Reply
nano basically means 10^(-9). nanometer is a unit to measure length.
Bharti
do you think it's worthwhile in the long term to study the effects and possibilities of nanotechnology on viral treatment?
Damian Reply
absolutely yes
Daniel
how to know photocatalytic properties of tio2 nanoparticles...what to do now
Akash Reply
it is a goid question and i want to know the answer as well
Maciej
characteristics of micro business
Abigail
for teaching engĺish at school how nano technology help us
Anassong
How can I make nanorobot?
Lily
Do somebody tell me a best nano engineering book for beginners?
s. Reply
there is no specific books for beginners but there is book called principle of nanotechnology
NANO
how can I make nanorobot?
Lily
what is fullerene does it is used to make bukky balls
Devang Reply
are you nano engineer ?
s.
fullerene is a bucky ball aka Carbon 60 molecule. It was name by the architect Fuller. He design the geodesic dome. it resembles a soccer ball.
Tarell
what is the actual application of fullerenes nowadays?
Damian
That is a great question Damian. best way to answer that question is to Google it. there are hundreds of applications for buck minister fullerenes, from medical to aerospace. you can also find plenty of research papers that will give you great detail on the potential applications of fullerenes.
Tarell
what is the Synthesis, properties,and applications of carbon nano chemistry
Abhijith Reply
Mostly, they use nano carbon for electronics and for materials to be strengthened.
Virgil
is Bucky paper clear?
CYNTHIA
carbon nanotubes has various application in fuel cells membrane, current research on cancer drug,and in electronics MEMS and NEMS etc
NANO
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
Jobilize.com Reply

Get the best Algebra and trigonometry course in your pocket!





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