Nam châm điên
Bởi:
lê thành bắc
ĐA9I CƯƠNG VÊ7 NAM CHÂM ĐIÊ9N
Kha8i niê9m
Dokng điêmn chamy trong cuômn dây sej sinh ra tưk trươkng. Vâmt liêmu sălt tưk đămt trong tưk trươkng
naky sej bim tưk hola vak col cưmc tilnh ngươmc lami vơli cưmc tilnh cuia cuômn dây, cho nên sej bim hult vêk
phila cuômn dây hiknh minh họa.
Nêlu đôii chiêku dokng điêmn trong cuômn dây thik tưk trươkng trong cuômn dây cujng đôii chiêku vak
vâmt liêmu sălt tưk bim tưk hola col cưmc tilnh ngươmc vơli cưmc tilnh cuômn dây, cho nên chiêku lưmc hult
không đôii.
Vâmt liêmu sălt tưk col đôm tưk thâim lơln hơn râlt nhiêku cuia không khil nên tưk trơi toakn bôm mamch
tưk hâku như chii phum thuômc vako tưk trơi khe hơi không khil. Ta thươkng dukng khali niêmm đôm tưk
dâjn:
G=1
Rμ(5.1)
Do tilnh châlt tương đương giưja mamch tưk vak mamch điêmn nên trong mamch tưk, tưk dâjn tii lêm
thuâmn vơli tiêlt diêmn mamch tưk vak tii lêm nghimch vơli chiêku daki khe hơi không khil.
Nam châm điên
1/17
G= μ0.S
δ
[
Wb
A
]
(5.2)
Trong đol:
+?0 tưk thâim không khil băkng 1,25.10-8[Wb/A.cm]
+S[cm2] tiêlt diêmn tưk thông đi qua.
+? [cm] chiêku daki khe không khil.
Chul yl: công thưlc trên chii đulng vơli giai thiêlt tưk thông trong khe không khil phân bôl đêku
(calc đươkng sưlc tưk phaii song song) khi khe hơi bel. Khi khe hơi lơln tilnh toaln phưlc tamp tuky
yêu câku cum thêi viêmc tilnh toaln col calc phương phalp khalc nhau.
Mômt sôl công thưlc dukng trong tilnh toaln mamch tưk
B=φ
S
[
Wb
cm2
]
H : Cươkng đôm tưk trươkng [ A/cm]=1,25 [Osted]
μ = B
H;F= IW :lak sưlc tưk đômng [A.vokng]
+ Đimnh luâmt toakn dokng điêmn ∮
l
Hdl =IW =F
+ Đimnh luâmt Ôm cho mamch tưk: φ = IW.G=IW
RM
+ Đimnh luâmt Kiêlc khôlp I cho mamch tưk: ∑i= 1
nφi= 0tami mômt điêim.
+ Đimnh luâmt Kiêlc khôlp II cho mamch tưk: trong mômt mamch tưk khelp kiln col:
∑i= 0
nφiRμi = ∑i= 0
nFi
Phân loa9i cơ câ8u điê9n tư7
Phân theo tilnh châlt cuia nguôkn điêmn
- Cơ câlu điêmn tưk mômt chiêku.
- Cơ câlu điêmn tưk xoay chiêku.
Theo calch nôli cuômn dây vako nguôkn điêmn
Nam châm điên
2/17
- Nôli nôli tiêlp.
- Nôli song song.
Theo hiknh damng mamch tưk
- Mammch tưk hult châmp (thăing).
- Mamch tưk hult xoay (quanh mômt trumc hay mômt camnh), mamch tưk hult kiêiu pilt tông.
Trong qual triknh lakm viêmc nălp mamch tưk chuyêin đômng khe hơi không khil giưja nălp vak loji
thay đôii nên lưmc hult điêmn tưk cujng thay đôii. Thươkng đêi tilnh toaln mamch tưk nam châm điêmn
ngươki ta dukng hai phương phalp (sej nêu sau).
TI8NH LƯ9C HU8T ĐIÊ9N TƯ7 NAM CHÂM ĐIÊ9N MÔ9T CHIÊ7U
Ti8nh lư9c hu8t điê9n tư7 bă7ng phương pha8p cân bă7ng năng lươ9ng
Năng lươmng tưk trươkng vak điêmn caim
Xelt mamch tưk như hiknh minh họa
Khi cho dokng điêmn i vako cuômn dây w col:
u=R.i+dψ
dt hay
uidt =R.i2.dt+idψ
dt dt(5.3)
Lâly tilch phân hai vêl phương triknh trên ta col :
Nam châm điên
3/17
t
∫
0uidt =t
∫
0i2Rdt+t
∫
0idψ
dt dt (5.4)
Trong đol ta col:
t
∫
0uidtlak năng lươmng nguôkn cung câlp.
t
∫
0Ri2dtlak năng lươmng tiêu hao trên điêmn trơi cuômn dây w
t
∫
0idψ
dt dt =Wtlak năng lươmng tilch lujy trong tưk trươkng col:
Wt=ψ
∫
0idψ(5.5)
Biêiu diêjn bơii hiknh minh họa trên chilnh lak diêmn tilch phâkn tam gialc cong oab col quan hêm
? vak i lak phi tuyêln.
Theo đimnh nghija thik điêmn caim: L=ψ
I
Trong đol: ? lak tưk thông molc vokng cuia cuômn dây w.
I :lak dokng điêmn trong cuômn dây.
wt=I
∫
0iLdi =LI2
2nãn coïL=2Wt
I2(5.6)
Tilnh lưmc hult điêmn tưk
Khi cung câlp năng lươmng cho cơ câlu điêmn tưk thik nălp cuia mamch tưk đươmc hult vêk phila loji,
khe hơi không khil ơi giưja nălp vak loji giaim dâkn.
Nam châm điên
4/17
Ưlng vơli vim tril ban đâku cuia nălp mamch tưk col:
d=d1;I=I1;y=y1
Ưlng vơli vim tril cuôli col:
d=d2;I=I2;y=y2
Năng lươmng tưk trươkng khi ơi vim tril đâku sej lak:
Wt1=
ψ1
∫
0idψ= diêmn tilch ? oa1b1
Năng lươmng tưk trươkng khi ơi vim tril cuôli sej lak:
Wt2=
ψ2
∫
0idψ= diêmn tilch ? oa2b2 (hiknh minh họa)
Vâmy năng lươmng lâly thêm tưk ngoaki vako đêi nălp mamch tưk chuyêin đômng lak:
Dwt=
y2
∫
y1
idy= diêmn tilch hiknh thang b1a1a2b2
(như hiknh ).
Theo đimnh luâmt cân băkng năng lươmng col:
Wt1+ΔWt=Wt2+ΔA
Trong đol ?A lak năng lươmng lakm nălp chuyêin đômng tưk vim tril 1 đêln vim tril 2.
ΔA =Wt1+ΔW −Wt2= diêmn tilch tam gialc cong oa1a2
Nam châm điên
5/17