Тема 1.3 электромагнетизм

Магнитное поле и его характеристики. Закон полного тока. Проводник с током в магнитном поле. Электромагниты, их практическое применение. Упрощённый расчёт электромагнита. Индуктивность и взаимоиндуктивность. Энергия магнитного поля.

Магнитные свойства веществ. Ферромагнитные вещества и их намагничивание. Кривые намагничивания. Явление гистерезиса. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Материалы с прямоугольной петлей гистерезиса, их использование в измерительной и счетно-решающей технике. Потери энергии при гистерезисе. [1,c. 32-41]

Электромагнитная индукция. Электродвижущая сила, индуцированная в контуре при изменении магнитного потока, сцепленного с контуром (формулировка Максвелла). Правило правой руки. Закон Ленца. Самоиндукция. Электродвижущая сила самоиндукции. Вихревые токи, их практическое значение.

Преобразование механической энергии в электрическую, принцип действия простейшего электрического генератора. Преобразование электрической энергии в механическую. Принцип действия простейшего электрического двигателя. [1,c. 41-44]

Вопросы для самоконтроля

1. Чем характеризуется интенсивность магнитного поля?

2. Что представляют собой линии магнитной индукции прямого проводника с током?

3. Сформулируйте правило буравчика?

4. Как определить направление линий магнитной индукции катушки с током?

5. В каких единицах измеряется магнитная индукция? Что принято за единицу магнитной индукции 1 Тл?

6. Что называется магнитодвижущей силой (МДС)? В каких единицах она измеряется?

7. Напишите формулу напряжённости магнитного поля катушки с током?

8. Сформулируйте закон Ампера. Напишите формулу закона Ампера.

9. Для чего служит правило левой руки? Сформулируйте правило левой руки.

10. Что называется собственной индуктивностью катушки? Что принято за единицу индуктивности 1 Гн?

11. Напишите формулу энергии магнитного поля и объясните аналогию с формулой кинетической энергии в механике.

12. Напишите формулу тягового усилия электромагнита.

13. Какие вещества называют диамагнитными, парамагнитными и ферромагнитными?

14. Что называют магнитной проницаемостью, относительной магнитной проницаемостью вещества?

15. Объясните петлю гистерезиса. Где применяют в электротехнике вещества с узкой петлёй гистерезиса и с широкой петлёй гистерезиса?

16. Назовите формулу магнитного потока простой магнитной цепи и объясните аналогию с законом Ома для электрической цепи.

17. Объясните, принцип действия простейшего электрического генератора.

18. Объясните, принцип действия простейшего электрического двигателя.

Тема 1.4 однофазные электрические цепи переменного тока

Переменный ток, его определение. Период и частота переменного тока.

Фаза, начальная фаза, сдвиг фаз. Действующее значение тока, напряжения и электродвижущей силы (ЭДС). Получение синусоидальной электродвижущей силы. Угловая скорость и угловая частота. Изображение синусоидальных величин кривыми (синусоидами и вращающимися векторами).

Особенности цепей переменного тока. Цепь переменного тока с активным сопротивлением. Векторная диаграмма, кривые тока, напряжения, мощности. Средняя (активная) мощность.

Цепь переменного тока с индуктивностью. Векторная диаграмма, кривые тока, напряжения и мощности. Реактивное индуктивное сопротивление. Средняя и максимальная (реактивная) мощность. Цепь переменного тока с ёмкостью. Емкостное сопротивление. Векторные диаграммы в цепях с емкостным сопротивлением.

Физические процессы в цепях с последовательным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений. Векторная диаграмма. Резонанс напряжений.

Физические процессы в цепях при параллельном соединении R, L, C. Разложение токов на активные и реактивные составляющие. Резонанс токов, его условие. Технико-экономические значения реактивной мощности в электрических системах. Использование конденсаторов для компенсации реактивной мощности. [1,c. 68-89]