Módne trendy a trendy. Doplnky, topánky, krása, účesy

Obzvlášť zaujímavé je magnetické pole vo vnútri solenoidu, ktorého dĺžka je oveľa väčšia ako jeho priemer. Vo vnútri takéhoto solenoidu má magnetická indukcia všade rovnaký smer, rovnobežný s osou solenoidu, a preto sú siločiary navzájom rovnobežné.

Určitým meraním magnetickej indukcie v rôznych bodoch vo vnútri solenoidu sa môžeme uistiť, že ak sú závity solenoidu rovnomerne rozmiestnené, indukcia magnetické pole vnútri solenoidu má vo všetkých bodoch nielen rovnaký smer, ale aj rovnakú číselnú hodnotu. Takže pole vo vnútri dlhého rovnomerne vinutého solenoidu je jednotné. V nasledujúcom texte, keď hovoríme o poli vo vnútri solenoidu, budeme mať vždy na pamäti takéto "dlhé" rovnomerné solenoidy a nebudeme venovať pozornosť odchýlkam od rovnomernosti poľa v oblastiach blízko koncov solenoidu.

Podobné merania uskutočnené s rôznymi solenoidmi pri rôznych intenzitách prúdu v nich ukázali, že magnetická indukcia poľa vo vnútri dlhého solenoidu je úmerná sile prúdu a počtu závitov na jednotku dĺžky solenoidu, teda hodnote, kde je celkový počet závitov solenoidu, - jeho dĺžka. Touto cestou,

kde je koeficient úmernosti, nazývaný magnetická konštanta (porovnaj s elektrickou konštantou, § 11). Číselná hodnota magnetickej konštanty

Následne (§ 157) sa ukazuje, že jednotku, v ktorej je množstvo vyjadrené, možno nazvať „henry na meter“, kde henry (Hn) je jednotka indukčnosti. Preto sa to dá napísať

Gn/m. (126,2)

Pre svoju jednoduchosť sa pole elektromagnetu používa ako referenčné pole.

Na charakterizáciu magnetického poľa sa okrem magnetickej indukcie používa aj vektorová veličina nazývaná sila magnetického poľa. V prípade poľa vo vákuu sú množstvá a jednoducho navzájom úmerné:

takže zavedenie množstva neprináša nič nové. V prípade poľa v látke má však spojenie s tvar

kde je bezrozmerná charakteristika látky, nazývaná relatívna magnetická permeabilita alebo jednoducho magnetická permeabilita látky. Pri zvažovaní magnetických polí v látke, napríklad v železe, sa množstvo ukazuje ako užitočné. Viac o tomto v otázke v § 144.

Zo vzorcov (126.1) a (126.3) vyplýva, že v prípade, keď je solenoid vo vákuu, intenzita magnetického poľa

to znamená, že sa hovorí, že sa rovná počtu ampérzávitov na meter.

Meraním magnetickej indukcie poľa vytvoreného prúdom pretekajúcim cez veľmi dlhý tenký rovný vodič sa zistilo, že

kde je prúd vo vodiči, je vzdialenosť od vodiča.

Podľa vzorca (126.3) sa intenzita poľa vytvoreného priamym vodičom vo vákuu rovná

V súlade so vzorcom (126.7) sa jednotka intenzity magnetického poľa nazýva ampér na meter (A / m). Jeden ampér na meter je intenzita magnetického poľa vo vzdialenosti jedného metra od tenkého, priamočiareho, nekonečne dlhého vodiča, ktorým preteká prúd ampér.

126.1. Magnetická indukcia poľa vo vnútri solenoidu je 0,03 T. Aký prúd preteká solenoidom, ak je jeho dĺžka 30 cm a počet závitov 120?

126.2. Ako sa zmení magnetická indukcia poľa vo vnútri solenoidu oproti predchádzajúcemu problému, ak sa solenoid natiahne na 40 cm alebo stlačí na 10 cm? Čo sa stane, ak zložíte solenoid na polovicu tak, aby závity jednej polovice ležali medzi závitmi druhej polovice?

126.3. Aktuálny je solenoid s dĺžkou 20 cm, pozostávajúci zo 60 závitov s priemerom 15 cm. Čo sa stane s magnetickým poľom vo vnútri solenoidu, ak sa priemer jeho závitov zmenší na 5 cm, pričom sa zachová rovnaká dĺžka solenoidu a použije sa rovnaký kus drôtu? Ako môžete dosiahnuť rovnakú magnetickú indukciu poľa pri zachovaní dĺžky a priemeru závitov solenoidu nezmenené?

126.4. Vo vnútri solenoidu s dĺžkou 8 cm, pozostávajúceho zo 40 závitov, je ďalší solenoid s počtom závitov na 1 cm dĺžky solenoidu rovným 10. Oboma elektromagnetmi tečie rovnaký prúd 2 A. Aká je magnetická indukcia poľa vo vnútri? oba solenoidy, ak ich severné konce smerujú: a) jedným smerom; b) v opačných smeroch?

126.5. K dispozícii sú tri solenoidy v dĺžkach 30 cm, 5 cm a 24 cm s počtom závitov 1500, 1000 a 600. Prvým elektromagnetom tečie prúd 1 A. Aké prúdy musia prechádzať cez druhý a tretí elektromagnet, aby magnetická indukcia vo vnútri všetkých troch elektromagnetov bola rovnaká?

126.6. Vypočítajte magnetickú indukciu poľa v každom zo solenoidov v úlohe 126.5.

126.7. V solenoide s dĺžkou 10 cm musíte získať magnetické pole s intenzitou rovnajúcou sa 5000 A / m. V tomto prípade by sa mal prúd v elektromagnete rovnať 5 A. Z koľkých závitov by mal elektromagnet pozostávať?

126.8. Aká je magnetická indukcia poľa vo vnútri solenoidu, ktorého dĺžka je 20 cm a celkový počet závitov je 500 pri prúde 0,1 A? Ako sa zmení magnetická indukcia, ak sa solenoid natiahne na 50 cm a prúd sa zníži na 10 mA?

Solenoidy sa používajú v mnohých zariadeniach na poskytovanie lineárneho alebo rotačného ovládania mechanických systémov. Zatiaľ čo ovládanie solenoidu môže byť také jednoduché ako zapnutie a vypnutie záťaže (napríklad spínač), často je možné dosiahnuť vyšší výkon pomocou ASIC ) na ovládanie. to.

V tomto článku sa pozrieme na to, ako riadiaci systém elektrického pohonu ovplyvňuje elektromechanické charakteristiky elektromagnetov. Porovnajú sa dva rôzne obvody: jednoduchý spínač a budič na reguláciu prúdu. Diskutované budú aj technológie na úsporu energie, ktoré obmedzujú stratu energie v solenoide.

Princíp činnosti solenoidu

Najprimitívnejšia konštrukcia solenoidu je cievka, ktorá vytvára magnetické pole. Zariadenia, ktoré nazývame solenoidy, sú tvorené cievkou a pohyblivým jadrom vyrobeným zo železa alebo iného materiálu. Keď sa do cievky privedie prúd, jadro sa vtiahne a uvedie do pohybu mechanický predmet spojený s jadrom. Jednoduchý solenoid je znázornený nižšie:

Napätie sa aplikuje na cievku na pohon jadra. Pretože indukčná reaktancia cievky je pomerne veľká, na cievku sa aplikuje zvýšené napätie, aby sa urýchlili procesy odozvy. Sila ťahu jadra je úmerná prúdu.

Na udržanie mechanického zariadenia v jadre je potrebný oveľa menší prúd. Ak sa prúd v cievke po privedení mechanického zariadenia do koncového bodu nezníži, spustí sa solenoid.

Na vyriešenie tohto problému je možné použiť ovládač konštantného prúdu. Prúd možno regulovať v priebehu času, aby sa zabezpečili minimálne tepelné straty pri maximálnom požadovanom prídržnom momente.

Testovacie nastavenie

Na porovnanie elektromechanického výkonu rôzne schémy solenoidovým pohonom bolo vytvorené jednoduché testovacie nastavenie pomocou servozosilňovača pripojeného k ohnutému solenoidu na meranie pohybu solenoidu. Pohyb spolu s napätím a prúdom bol zaznamenaný osciloskopom. Na ovládanie solenoidu bol použitý MPS MPQ6610 IC.

Jednoduché ovládače pre solenoidy

Najjednoduchší spôsob, ako ovládať solenoid, je zapnúť a vypnúť prúd. Často sa to robí pomocou prepínača MOSFET na nízkej strane a diódy na ochranu proti nadprúdu (obrázok nižšie). V tomto obvode je prúd obmedzený len napájacím napätím a konštantným odporom solenoidu.

Elektromechanický výkon jednoduchého solenoidového ovládača je obmedzený. Pretože plné napätie a prúd sú aplikované 100% času, vťahovací prúd je obmedzený konštantným stratovým výkonom solenoidu. Veľká indukčnosť cievky obmedzuje rýchlosť nárastu prúdu, keď je solenoid zapnutý.

Test meral pohyb, napätie a prúd solenoidu zapnutého jednoduchým spínačom (obrázok nižšie). V tomto prípade doba zapnutia solenoidu (15 ohmov, dimenzovaná na 12 V) trvala 30 ms na pohon mechanického ovládača a rozptýlenie 10 W energie.

Ak sa zaujímate o „koryto“ v aktuálnom priebehu, potom je tento pokles prúdu spôsobený spätným EMF vytvoreným pohybujúcim sa jadrom elektromagnetu. Zadná EMF sa zvyšuje, keď sa jadro zrýchľuje, kým sa solenoid nezatiahne a nezastaví.

Vysokovýkonný solenoidový ovládač

Vo väčšine aplikácií je plný prúd potrebný iba na vtiahnutie solenoidu. Po dokončení pohybu je možné znížiť úroveň prúdu v solenoide, čo vedie k úspore energie a výrazne menšiemu množstvu tepla generovaného v cievke. Umožňuje tiež použitie vyššieho napájacieho napätia, ktoré zvyšuje navíjací prúd, aby sa jadro elektromagnetu zasúvalo rýchlejšie a poskytovalo väčšiu silu zaťahovania.

Túto úlohu dokáže splniť výkonný polovičný most MPS MPQ6610 spolu s niekoľkými externými komponentmi (obrázok nižšie). MPQ6610 je dimenzovaný na 60 V a 3 A a je dostupný v malých baleniach TSOT a SOIC.

Výsledné budiace signály sú znázornené na obrázku nižšie. Žltá čiara je signál OUT poháňajúci solenoid a zelená čiara je prúd solenoidu. Na začiatku je plné napájacie napätie 24 V (v tomto prípade je poháňaný solenoid). Po oneskorení sa prúd zníži pulznou šírkovou moduláciou výstupu. Čas stiahnutia sa skráti na 16 ms a strata prídržného výkonu je výrazne nižšia (asi 600 mW namiesto 10 W).

Tento obvod funguje nasledovne:

Počiatočný vstup nízky. Toto vybije C1-D1 a udrží kolík ISET nízko na Q1.

Vstupný signál sa zvyšuje, čo umožňuje MPQ6610 „zosilniť“ výstupný signál na vysokú úroveň privedením plného napájacieho napätia na solenoid. C1 sa začne nabíjať cez R1. Prúd pochádza z kolíka ISET, úmerný prúdu pretekajúcemu v solenoide. S nabitým C1 sa môže zvýšiť napätie na kolíku ISET.

Za predpokladu, že je v elektromagnete dostatočný prúd, napätie na ISET bude naďalej narastať, kým nedosiahne prah regulácie prúdu (1,5 V). V tomto bode začne MPQ6610 regulovať prúd solenoidu. Regulovaný prídržný prúd sa nastavuje pomocou R2.

Čas oneskorenia (keď je solenoid poháňaný na 100% pracovný cyklus) je nastavený hodnotami R1 a C1. Pre štandardnú logickú úroveň 3,3 V je čas približne 0,33 × RC. Vo vyššie uvedenom príklade s R1 = 100 kΩ a C1 = 2,2 μF, 0,33 × RC = 75 ms.

závery

Merania uvedené v tomto článku ukazujú, že lepší výkon a výrazne nižšiu spotrebu energie možno dosiahnuť použitím prúdom poháňaného solenoidového budiča. Malé ovládače IC čipov, ako je MPS MPQ6610, môžu poskytnúť túto výkonnostnú výhodu pri nízkej cene a zaberajú veľmi malú plochu PCB.

A koho zaujíma, ako funguje solenoid:

Tento článok sa zameria na solenoidy. Najprv zvážime teoretickú stránku tejto témy, potom praktickú, kde si všimneme oblasti použitia solenoidov v rôznych režimoch ich činnosti.

Solenoid je valcové vinutie, ktorého dĺžka je oveľa väčšia ako jeho priemer. Samotné slovo solenoid je tvorené kombináciou dvoch slov - solen a eidos, z ktorých prvé sa prekladá ako potrubie, druhé - podobné. To znamená, že solenoid je cievka v tvare potrubia.

Solenoidy sú v širšom zmysle induktory navinuté vodičom na valcovom ráme, ktorý môže byť jednovrstvový alebo viacvrstvový.... Pretože dĺžka vinutia solenoidu značne presahuje jeho priemer, potom, keď sa cez takéto vinutie dodáva jednosmerný prúd, vo vnútornej dutine sa vytvorí takmer rovnomerné magnetické pole.

Elektromagnety sa často nazývajú niektoré ovládače, elektromechanický princíp činnosti, ako napríklad solenoidový ventil automatický box prevodové stupne vozidla alebo solenoidové relé štartéra. Feromagnetické jadro pôsobí spravidla ako zatiahnutá časť a samotný solenoid pôsobí ako takzvané feromagnetické jarmo.

Ak v prevedení solenoid magnetický materiál chýba, potom keď vodičom preteká jednosmerný prúd, pozdĺž osi cievky sa vytvorí magnetické pole, ktorého indukcia sa číselne rovná:

Kde, N je počet závitov solenoidu, l je dĺžka vinutia solenoidu, I je prúd v solenoide, μ0 je magnetická permeabilita vákua.

Na okrajoch solenoidu je magnetická indukcia polovičná ako vo vnútri, pretože obe polovice solenoidu v bode ich spojenia rovnako prispievajú k magnetickému poľu vytvorenému prúdom solenoidu. Dá sa to povedať o polonekonečnom solenoide alebo o dostatočne dlhej cievke v pomere k priemeru rámu. Magnetická indukcia na okrajoch sa bude rovnať:

Keďže solenoid je primárne indukčná cievka, ako každá cievka s indukčnosťou, solenoid je schopný uchovávať energiu v magnetickom poli, ktoré sa číselne rovná práci, ktorú zdroj vykonáva na vytvorenie prúdu vo vinutí, ktorý generuje magnetické pole. solenoidu:

Zmena prúdu vo vinutí povedie k vzniku EMF samoindukcie a napätie na okrajoch drôtu vinutia solenoidu sa bude rovnať:

Indukčnosť solenoidu sa bude rovnať:

kde V je objem solenoidu, z je dĺžka drôtu vo vinutí solenoidu, n je počet závitov na jednotku dĺžky solenoidu, l je dĺžka solenoidu, μ0 je magnetická permeabilita elektromagnetu. vákuum.

Keď cez vodič elektromagnetu prechádza striedavý prúd, magnetické pole solenoidu bude tiež striedavé. Odolnosť solenoidu voči striedavému prúdu je komplexnej povahy a zahŕňa aktívne aj reaktívne zložky, určené indukčnosťou a aktívnym odporom drôtu vinutia.

Praktické využitie solenoidov

Solenoidy sa používajú v mnohých priemyselných a civilných aplikáciách. Lineárne pohony sú často len príkladom prevádzky solenoidov jednosmerného prúdu. Nožnice na strihanie účteniek v pokladniach, ventily motora, trakčné relé štartéra, hydraulické ventily atď. Na striedavý prúd fungujú solenoidy ako tlmivky.

Vinutia solenoidov sú spravidla vyrobené z medi, menej často z hliníkového drôtu. V high-tech odvetviach sa používajú supravodivé vinutia. Jadrá môžu byť zo železa, liatiny, feritu alebo iných zliatin, často vo forme balíka plechov, alebo nemusia byť prítomné vôbec.

V závislosti od účelu elektrického stroja je jadro vyrobené z jedného alebo druhého materiálu. Zariadenia, ako sú zdvíhacie elektromagnety, triedenie semien, čističe uhlia atď. Ďalej zvážime niekoľko príkladov použitia solenoidov.

Zatiaľ čo na cievku elektromagnetu nie je privedené napätie, kotúč ventilu je pružinou pevne pritlačený k pilotnému otvoru a potrubie je uzavreté. Keď je na cievku ventilu privedený prúd, kotva a k nej pripojený kotúč ventilu stúpajú, sú vťahované cievkou, pôsobiac proti pružine a otvárajú vodiaci otvor.

Tlakový rozdiel na rôznych stranách ventilu vedie k pohybu kvapaliny v potrubí a pokiaľ je na cievku ventilu privedené napätie, potrubie nie je zablokované.

Keď je solenoid bez napätia, pružina už nič nedrží a tanier ventilu sa rúti nadol a zablokuje vodiaci otvor. Potrubie je opäť uzavreté.

Štartovací motor je v podstate výkonný jednosmerný motor poháňaný batériou vozidla. V momente naštartovania motora by malo ozubené koleso štartéra (bendix) na chvíľu rýchlo zapadnúť do zotrvačníka kľukového hriadeľa a zároveň sa rozbehnúť štartér. Solenoid je tu cievka solenoidu štartéra.

Relé navíjača je inštalované na skrini štartéra a keď sa na reléovú cievku privedie napájanie, železné jadro sa vtiahne dovnútra, spojené s mechanizmom, ktorý posúva ozubené koleso dopredu. Po naštartovaní motora sa z cievky relé odoberie energia a vďaka pružine sa prevod vráti späť.

V solenoidových elektrických zámkoch je závora poháňaná silou elektromagnetu. Takéto zámky sa používajú v systémoch kontroly prístupu a v systémoch stavidlových dverí. Dvere vybavené takýmto zámkom je možné otvárať len počas doby platnosti ovládacieho signálu. Po odstránení tohto signálu zostanú zatvorené dvere uzamknuté bez ohľadu na to, či boli otvorené.

Medzi výhody solenoidových zámkov patrí ich dizajn - je oveľa jednoduchší ako pri motorových zámkoch, odolnejší voči opotrebovaniu. Ako vidíte, tu je solenoid opäť spárovaný s vratnou pružinou.

Na prechodový ohrev sa zvyčajne používajú solenoidové viacotáčkové tlmivky. Vinutie induktora je vyrobené z vodou chladenej medenej rúrky alebo medenej prípojnice.

V strednofrekvenčných inštaláciách sa používajú jednovrstvové vinutia a v priemyselných frekvenčných inštaláciách môže byť vinutie buď jednovrstvové alebo viacvrstvové. Je to spôsobené možným poklesom elektrických strát v tlmivke a podmienkami na prispôsobenie parametrov záťaže a s parametrami napätia a účinníka zdroja. Na zabezpečenie tuhosti cievky tlmivky sa najčastejšie používa jej poter medzi koncové azbestocementové dosky.

V moderných inštaláciách fungujú solenoidy v režime napájania. striedavý prúd vysoká frekvencia, takže väčšinou nepotrebujú feromagnetické jadro.

V jednocievkových solenoidových motoroch má za následok zapnutie a vypnutie pracovnej cievky mechanický pohyb kľukový mechanizmus a spätný chod opäť vykonáva pružina, podobne ako sa to deje v elektromagnetickom ventile a v elektromagnetickom zámku.

Vo viaccievkových solenoidových motoroch sa striedavá aktivácia cievok vykonáva pomocou ventilov. Do každej cievky sa privádza prúd zo zdroja v jednom z polcyklov sínusového napätia. Jadro je striedavo vťahované jednou alebo druhou cievkou, pričom vykonáva vratný pohyb, čím sa otáča kľukový hriadeľ alebo koleso.

Experimentálne inštalácie, ako je detektor ATLAS pracujúci na Veľkom hadrónovom urýchľovači v CERN, využívajú výkonné elektromagnety, ktorých súčasťou sú aj solenoidy. Experimenty vo fyzike elementárne častice sa vykonávajú s cieľom objaviť stavebné kamene hmoty a študovať základné prírodné sily, na ktorých spočíva náš vesmír.

Napokon, znalci odkazu Nikolu Teslu vždy používajú solenoidy na stavbu cievok. Sekundárne vinutie Teslovho transformátora nie je nič iné ako solenoid. A dĺžka drôtu v cievke sa ukazuje ako veľmi dôležitá, pretože stavitelia cievok tu používajú solenoidy nie ako elektromagnety, ale ako vlnovody, ako rezonátory, v ktorých, ako v každom oscilačnom obvode, nie je len indukčnosť drôtu, ale aj kapacita, ktorá je v tomto prípade tvorená tesne priloženým k priateľovi v zákrutách. Mimochodom, toroid v hornej časti sekundárneho vinutia je navrhnutý tak, aby kompenzoval túto rozloženú kapacitu.

Dúfame, že náš článok bol pre vás užitočný a teraz viete, čo je solenoid a koľko oblastí jeho použitia je v modernom svete, pretože nie všetky sme uviedli.

Najčastejšie otázky

Je možné urobiť pečať na doklad podľa poskytnutého vzoru? Odpoveď Áno, je to možné. Pošlite naskenovanú kópiu alebo kvalitnú fotografiu na našu e-mailovú adresu a my vyhotovíme potrebný duplikát.

Aké typy platieb akceptujete? Odpoveď Za dokument môžete zaplatiť pri prevzatí kuriérom, po kontrole správnosti vyplnenia a kvality vyhotovenia diplomu. Môžete tak urobiť aj na pobočkách poštových spoločností, ktoré ponúkajú služby na dobierku.
Všetky podmienky dodania a platby dokladov sú popísané v časti „Platba a dodanie“. Sme tiež pripravení vypočuť si vaše návrhy týkajúce sa podmienok dodania a platby za dokument.

Môžem si byť istý, že po zadaní objednávky nezmiznete s mojimi peniazmi? Odpoveď V oblasti vydávania diplomov máme pomerne dlhé pracovné skúsenosti. Máme niekoľko stránok, ktoré sa neustále aktualizujú. Naši špecialisti pracujú v rôzne rohy v krajinách, ktoré vytvoria viac ako 10 dokumentov denne. V priebehu rokov naše dokumenty pomohli mnohým ľuďom vyriešiť problémy so zamestnaním alebo prejsť na lepšie platenú prácu. Medzi našimi klientmi sme si získali dôveru a uznanie, takže na to nemáme absolútne žiadny dôvod. Navyše je to jednoducho nemožné urobiť fyzicky: za objednávku zaplatíte v momente, keď ju dostanete do rúk, neplatíte žiadnu platbu vopred.

Môžem si objednať diplom z ktorejkoľvek univerzity? Odpoveď Vo všeobecnosti áno. V tejto oblasti pôsobíme už takmer 12 rokov. Za tento čas vznikla takmer kompletná databáza dokumentov vydaných takmer všetkými univerzitami v krajine a pre rôzne roky vydanie. Všetko, čo potrebujete, je vybrať si univerzitu, odbor, dokument a vyplniť objednávkový formulár.

Čo robiť, ak sa v dokumente nájdu preklepy a chyby? Odpoveď Pri preberaní dokladu od našej kuriérskej alebo poštovej spoločnosti odporúčame dôkladne si skontrolovať všetky údaje. V prípade zistenia preklepu, chyby alebo nepresnosti máte právo diplom neprevziať a zistené nedostatky musíte oznámiť osobne kuriérovi alebo písomne ​​zaslaním e-mailu.
V čo najkratšom čase dokument opravíme a znova odošleme na uvedenú adresu. Poštovné samozrejme hradí naša spoločnosť.
Aby sa predišlo takýmto nedorozumeniam, pred vyplnením originálneho formulára posielame zákazníkovi poštou maketu budúceho dokumentu na overenie a schválenie finálnej verzie. Pred odoslaním dokumentu kuriérom alebo poštou urobíme aj ďalšie fotografie a videá (aj v ultrafialovom svetle), aby ste mali jasnú predstavu o tom, čo nakoniec dostanete.

Čo je potrebné urobiť pre objednanie diplomu vo vašej spoločnosti? Odpoveď Pre objednanie dokumentu (certifikát, diplom, akademický prepis a pod.) je potrebné vyplniť online objednávkový formulár na našej stránke alebo poslať svoj e-mail, aby sme vám zaslali dotazník, ktorý je potrebné vyplniť a odoslať späť k nám.
Ak neviete, čo uviesť v niektorom poli objednávkového / dotazníkového formulára, nechajte ho prázdne. Všetky chýbajúce informácie si preto upresníme telefonicky.

Najnovšie recenzie

Valentín:

Zachránili ste nášho syna pred vyhodením! Faktom je, že po vypadnutí z inštitútu išiel syn do armády. A keď sa vrátil, nechcel sa zotaviť. Pracoval bez diplomu. Ale nedávno začali prepúšťať každého, kto nemá kôru. Preto sme sa rozhodli osloviť Vás a neoľutovali sme! Teraz pracuje potichu a ničoho sa nebojí! Vďaka!

Solenoid je súbor N identických závitov izolovaného vodivého drôtu, rovnomerne navinutých na spoločnom ráme alebo jadre. Rovnaký prúd preteká zákrutami. Magnetické polia vytvorené každou cievkou samostatne sa sčítajú podľa princípu superpozície. Indukcia magnetického poľa vo vnútri solenoidu je veľká a vonku malá. Pre nekonečne dlhý solenoid má magnetická indukcia mimo solenoidu tendenciu k nule. Ak je dĺžka solenoidu mnohonásobne väčšia ako priemer jeho závitov, potom možno solenoid prakticky považovať za nekonečne dlhý. Magnetické pole takéhoto solenoidu je úplne sústredené v jeho vnútri a je rovnomerné (obr. 6).

Veľkosť magnetickej indukcie vo vnútri nekonečne dlhého solenoidu možno určiť pomocou vektorová cirkulačná veta :cirkulačný vektor pozdĺž ľubovoľnej uzavretej slučky sa rovná algebraickému súčtu prúdov pokrytých slučkou vynásobenému magnetickou konštantou μ O :

, (20)

kde μo = 4π10-7 H/m.

Obr. Magnetické pole solenoidu

Na určenie veľkosti magnetickej indukcie B vo vnútri solenoidu vyberieme uzavretú pravouhlú slučku ABCD, kde - prvok dĺžky obrysu, ktorý nastavuje smer obchvatu (obr. 6). V tomto prípade budú dĺžky AB a CD považované za nekonečne malé.

Potom cirkulácia vektora na uzavretej slučke ABCD, pokrývajúcej N závitov, sa rovná:

Na sekciách AB a CD kus
od vektorov a vzájomne kolmé. Takže

. (22)

Na sekcii DA mimo solenoidu integrál
, pretože magnetické pole mimo obrysu je nulové.

Potom má vzorec (21) tvar:

, (23)

kde l je dĺžka segmentu BC. Súčet prúdov pokrytých obvodom sa rovná

, (24)

kde I c - prúdová sila solenoidu; N je počet závitov pokrytých obrysom ABCD.

Nahradením (23) a (24) za (20) dostaneme:

. (25)

Z (25) získame výraz pre indukciu magnetického poľa nekonečne dlhého solenoidu:

. (26)

Pretože počet závitov na jednotku dĺžky solenoidu n sa rovná:

(27)

potom konečne dostaneme:

. (28)

Ak je jadro umiestnené vo vnútri solenoidu, vzorec (28) pre B bude mať tvar:

. (29),

kde  je magnetická permeabilita materiálu jadra.

Touto cestou, indukcia B magnetického poľa solenoidu je určená prúdom solenoiduja c , počtom otáčoknna jednotku dĺžky solenoidu a magnetickú permeabilitu materiálu jadra.

Cylindrický magnetrón

Magnetron nazývaná dvojelektródová vákuová trubica (dióda) obsahujúca rozžeravenú katódu a studenú anódu a umiestnená vo vonkajšom magnetickom poli.

Anóda diódy má tvar valca s polomerom ... Katóda je dutý valec s polomerom , pozdĺž osi ktorého je vlákno umiestnené, zvyčajne vyrobené z volfrámu (obr. 7).

Horúca katóda v dôsledku fenoménu termionickej emisie emituje termionické elektróny, ktoré tvoria elektrónový oblak okolo katódy. Pri použití anódového napätia
(obr. 8) sa elektróny začnú pohybovať z katódy na anódu pozdĺž polomerov, čo vedie k vzniku anódového prúdu ... Anódový prúd sa zaznamenáva miliampérmetrom.

Obr. 7. Diódový obvod

Obr. 8. Schéma zapojenia

Hodnota anódového napätia sa reguluje potenciometrom R A. Čím vyššie je anódové napätie, tým viac elektrónov za jednotku času dosiahne anódu, teda tým vyšší je anódový prúd.

Intenzita elektrického poľa E medzi katódou a anódou je rovnaká ako vo valcovom kondenzátore:

, (30)

kde r je vzdialenosť od osi katódy k danému bodu v priestore medzi katódou a anódou.

Zo vzorca (30) vyplýva, že intenzita poľa E je nepriamo úmerná vzdialenosti r od osi katódy. V dôsledku toho je intenzita poľa maximálna na katóde.

r do<

potom hodnota logaritmu ln usiluje o veľkú hodnotu. Potom so zvyšujúcou sa vzdialenosťou r intenzita elektrického poľa medzi katódou a anódou klesá na nulu. Preto môžeme predpokladať, že elektróny nadobudnú rýchlosť pôsobením poľa len v blízkosti katódy a ich ďalší pohyb k anóde nastáva konštantnou rýchlosťou.

Vonkajšie magnetické pole, v ktorom je dióda umiestnená, vytvára solenoid (obr. 8). Dĺžka solenoidu l je oveľa väčšia ako priemer jeho závitov, preto pole vo vnútri solenoidu možno považovať za rovnomerné. Prúd v obvode elektromagnetu sa mení pomocou potenciometra R C (obr. 8) a zaznamenáva sa ampérmetrom.

Charakter pohybu elektrónov v závislosti od veľkosti poľa solenoidu je znázornený na obr.9. Ak v obvode elektromagnetu nie je prúd, potom je indukcia magnetického poľa B = 0. Potom sa elektróny pohybujú z katódy na anódu prakticky po polomeroch.

Zvýšenie prúdu v obvode elektromagnetu vedie k zvýšeniu hodnoty B. V tomto prípade sa trajektórie elektrónov začnú ohýbať, ale všetky elektróny dosiahnu anódu. Prúdový tok v anódovom obvode je rovnaký ako pri absencii magnetického poľa.

Obr. 9. Závislosť anódového prúdu I A od veľkosti prúdu solenoidu I c v ideálnom (1) a reálnom (2) prípade, ako aj charakter pohybu elektrónov v závislosti od veľkosti poľa solenoidu.

Pri určitej hodnote prúdu v solenoide sa polomer kruhu, po ktorom sa elektrón pohybuje, rovná polovici vzdialenosti medzi katódou a anódou:

.. (32)

V tomto prípade sa elektróny dotýkajú anódy a smerujú ku katóde (obr. 9). Tento režim činnosti diódy sa nazýva kritický... V tomto prípade cez solenoid preteká kritický prúd Icr, ktorý zodpovedá kritickej hodnote indukcie magnetického poľa B = B cr.

Pri B = Bc by mal anódový prúd v ideálnom prípade náhle klesnúť na nulu. Pri B> B cr nedopadnú elektróny na anódu (obr. 9) a anódový prúd bude tiež nulový (obr. 9, krivka 1).

V praxi však v dôsledku určitého rozšírenia rýchlostí elektrónov a nesúososti katódy a solenoidu anódový prúd neklesá náhle, ale plynulo (obr. 9, krivka 2). V tomto prípade sa hodnota prúdu solenoidu, zodpovedajúca inflexnému bodu na krivke 2, považuje za kritickú Icr. Kritická hodnota prúdu solenoidu zodpovedá anódovému prúdu rovnému:

, (33)

kde
- maximálna hodnota anódového prúdu pri B = 0.

Závislosť anódového prúdu I A od veľkosti indukcie magnetického poľa B (resp. od prúdu v elektromagnete) pri konštantnom anódovom napätí a konštantnom teple je tzv. výbojová charakteristika magnetrónu.