Главная Магнитный поток и электрический контур



Гких прорезей и полостей, сообщающихся с внешним пространством весьма узкими щелями*.

Учет поверхностного эффекта и эффекта близости при расчете индуктивностей катушек представляет собой задачу, еще не получившую удовлетворительного разрешения**. Следует, однако, отметить, что неравномерность распределения тока по сечениям отдельных витков весьма мало сказывается на взаимной индуктивности катушек и может иметь существенное значение лишь Ш1я собственной индуктивности катушек.

В случае резко неравномерного распределения тока собственная индуктивность катушки может изменяться на величину, имеющую тот же порядок, что и поправка на изоляцию (§ 1-14).

1-16. О РАСЧЕТЕ ИНДУКТИВНОСТЕЙ

ЭКРАНИРОВАННЫХ ПРОВОДОВ, КОНТУРОВ И КАТУШЕК

Магнитные и электромагнитные экраны, применяемые для защиты проводов, контуров и катушек от воздействия внешних постоянных и переменных магнитных полей и для ослабления собственных магнитных полей, создаваемых отдельными элементами электрической цепи в окружающем их пространстве, обычно располагаются в непосредственной близости от экранируемых объектов и изменяют, собственное магнитное поле этих объектов, а следовательно, и их собственные и взаимные индуктивности***.

Аналогичные эффекты вызывают различные элементы конструкции, имеющие вид плоских или изогнутых пластин и оболочек и, независимо от их основного назначения, игра-

- ющие роль магнитных или электромагнитных экранов..

В ряде случаев изменение индуктивностей, обусловленное наличием экранов или экранирующих элементов конструкции, может быть значительным и должно быть учтено или, по крайней мере, оценено при расчете. Этому вопросу посвящена гл. 11, где даны формулы и кривые, которые позволяют определить изменения собственных и взаимных инду-

* Весь нормальный сортамент фасонной стали этому требованию удовлетворяет.

** Эта задача осложняется еще тем, что при высокой частоте существенную роль начинают играть емкостные явления.

*** При переменном токе наличие экранов приводит также к изменению активных сопротивлений.



ктивностей, обусловленные магнитными и электромагнитными экранами различной формы.

Определения терминов «магнитный экран» и «электромагнитный экран» даны в ГОСТ 18311-80. Однако следует иметь в виду, что деление экранов на магнитные и электромагнитные в известной мере условно: при переменном токе в магнитном экране из проводящего материала возникают вихревые токи, вследствие чего такой экран является одновременно и электромагнитным; с другой стороны, «магнитный эффект» всегда, хотя и в слабой степени, присущ и электромагнитному экрану, материал которого имеет магнитную проницаемость р, строго говоря, отличную от магнитной постоянной ро-

Однако практически экраны по своим физическим свойствам всегда близки к одной из двух расчетных схем - экрану из непроводящего материала с высокой магнитной проницаемостью и экрану из немагнитного материала (р = = Ро) с высокой удельной электрической проводимостью; именно к этим расчетным схемам относятся применяемые в дальнейшем термины «магнитный экран» и «электромагнитный экран».

Решение задач экранирования, и в частности определение вносимых экранами собственных и взаимных индуктивностей, связано с необходимостью расчета по сложным формулам даже для экранов сравнительно простой формы. Поэтому при инженерных расчетах, не требующих большой точности, обычно упрощают задачу определения вносимых индуктивностей, рассматривая магнитные экраны как идеально проницаемые, а электромагнитные - как идеально проводящие, т. е. полагая в первом случае р = оо, а во втором у = со. Все формулы и кривые, приведенные в гл. И, относятся именно к этим двум предельным случаям, определяющим, очевидно, верхнюю границу возможных значений вносимых индуктивностей. Если обозначить вносимые индуктивности реального и идеального экранов соответственно через AL и ALoo, то соотношение между ними можно представить в виде AL = ALoo (1 - т)), где Г] - поправка, учитывающая отличие реального экрана от идеального.

Общее представление о величине этой поправки дает табл. 1-7, в которой приведены приближенные выражения, определяющие поправку г\ для случая воздействия точечного магнитного диполя на плоский и сферический экраны (рис. 1-47, а, б) и линейного магнитного дипо-



г а) т


Рис. 1-47


ЛЯ на бесконечно длинный цилиндрический экран (рис. 1-47, е)*.

Для возможности сопоставления в таблице даны также выражения, определяющие модуль коэффициента экранирования, т. е. отношения абсолютных величин напряженности поля в экранируемой области при наличии и отсутствии экрана (для плоского экрана величина kg определена в точке, являющейся зеркальным изображением точки расположения диполя). Все данные табл. 1-7 относятся к тонкостенным экранам с высокой эффективностью экранирования (к -С 1). Через Д обозначена толщина экрана, черезр -абсолютная магнитная проницаемость материала магнитного экрана и через 6 = i/2 шроу - глубина проникновения электромагнитного поля в стенку электромагнитного экрана (со - угловая частота изменения поля, ро-магнитная постоянная, Y -удельная электрическая проводимость материала экрана).

* Точечным магнитным диполем, как известно, называется источник поля, получаемый из плоского контура с током i и площадью s при уменьшении до нуля всех линейных размеров контура и одновременном неограниченном возрастании тока i по закону i = nils, где т = const - магнитный момент контура.

Под линейным магнитным диполем понимается источник поля, получаемый из двухпроводной линии с бесконечно тонкими проводами (нитями) при уменьшении до нуля расстояния с между нитями и одновременном неограниченном возрастании тока i в линии по закону i = = rtiilc, где т-у = const - магнитный момент линии на единицу ее длины. Моментам т и приписывается направление, нормальное к плоскостям контура и линии н связанное с направлениями тока i правилом правого винта (рис. 1-47).



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [22] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160


0.0147