Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Векторный потенциал магнитного поля




 

В той части пространства, где плотность тока d не равна нулю (правая часть уравнения (3.4) не равна нулю), магнитное поле можно рассматривать как вихревое. В этом случае вектор магнитной индукции можно представить в виде вихря некоторого вспомогательного вектора :

(3.6)

Вектор носит название векторного потенциала магнитного поля.

Единицей измерения для векторного потенциала является Вd/м.

Основанием для представления индукции в виде (3.6) служит то, что при этом всегда соблюдается закон непрерывности магнитного потока (3.2).

В однородной среде (m = const) для векторного потенциала справедливо уравнение Пуассона

(3.7)

и, в частности (при d = 0), уравнение Лапласа

. (3.8)

Общее решение уравнения (3.7) может быть представлено в следующем виде:

(3.9)

Интегрирование достаточно распространить по всему объему, где плотность тока Величина r – это расстояние от центра элемента объема dv, в котором плотность тока равна до точки, в которой определяется .

Данное выражение для определения вектора по заданному распределению тока в пространстве справедливо всюду, в частности и там, где .

Выражение (3.9) может быть упрощено, если токи протекают по контурам из линейных проводников, поперечные размеры сечений которых весьма малы по сравнению с длиной контуров и по сравнению с расстоянием от проводников до точек, в которых определятся . В этом случае формулу (3.9) можно преобразовать к следующему виду:

где l – длина контура; i – ток в контуре.

 

Выражение магнитного потока через векторный потенциал

 

Установим связь между магнитным потоком Ф сквозь некоторую поверхность s и векторным потенциалом магнитного поля. Имеем (3.1)

Согласно теореме Стокса последнее выражение можно переписать в виде:

(3.10)

Таким образом, магнитный поток сквозь поверхность s равен линейному интегралу векторного потенциала по замкнутому контуру, ограничивающему эту поверхность.

 

Граничные условия

 

На поверхности раздела двух сред с различными магнитными проницаемостями (рис. 3.1) равны между собой касательные составляющие магнитного поля

(3.11)

и нормальные составляющие магнитной индукции

(3.12)

Здесь индекс 1 относится к первой среде, а индекс 2 – ко второй.

Условия (3.11) и (3.12) можно представить и в таком виде

и .

Из данных граничных условий можно получить еще одно условие - условие преломления линий поля при переходе их из одной среды в другую:

 

, (3.13)

где q1 и q2 - углы между вектором магнитной индукции (или напряженности) и нормалями к границе раздела сред.

При этом, если вектор напряженности перпендикулярен к границе раздела, то магнитная индукция не меняется при переходе из одной среды в другую, а напряженность поля меняется скачком.

Большое практическое значение имеет вопрос о характере магнитного поля в воздухе около поверхностей стальных частей различных электротехнических устройств. Магнитные проницаемости ферромагнитной среды и воздуха сильно разнятся между собой. Если магнитные силовые линии выходят из стали (например, с m1 = 1000m0) в воздух (m2 = m0), то, как следует из уравнения (3.13), угол q2 будет много меньше угла q1. Практически можно считать, что линии магнитной индукции в воздухе нормальны к поверхностям тел из ферромагнитных материалов.

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-06; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 878 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Жизнь - это то, что с тобой происходит, пока ты строишь планы. © Джон Леннон
==> читать все изречения...

2294 - | 2065 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.