Потери энергии магнитные

Пренебрегая при статическом нагружении изменениями кинетической энергии системы, а также потерями энергии на внутренние трения, изменение температуры, магнитные и электрические явления, которые имеют место при деформации, можно утверждать, что уменьшение потенциальной энергии грузов равно потенциальной энергии деформации, накопленной упругой конструкцией, т. е. [c.386]

Вихревые токи (токи Фуко) наводятся в металлических деталях машин и аппаратов, пронизываемых изменяющимся магнитным потоком, и замыкаются в толще этих деталей, вызывая в них потери энергии. [c.112]

Уравнения, описывающие изменение фазы и энергии, выведены с учетом изменения магнитного поля и частоты во времени, а также с учетом ускорения за счет бетатронного эффекта (быстроты изменения потока), изменения этого ускорения при изменениях радиуса орбиты в процессе колебаний и, наконец, потерь энергии на ионизацию и излучение. Было принято, что период колебаний фазы велик по сравнению с периодом движения по орбите. Для заряда частицы был принят заряд электрона. Уравнение (1) определяет равновесную энергию уравнение (2) определяет мгновенную энергию через равновесное значение и изменение фазы уравнение (3) является уравнением движения для фазы. Уравнение (4) определяет радиус орбиты [c.412]

Магнитные потери. При перемагничивании магнитного сердечника в нем возникают потери энергии, учитываемые в эквивалентной последовательной схеме сопротивлением R . Тангенс угла потерь магнитного сердечника tg б = R jaL. Нередко магнитные потери характеризуют величиной абсорбции — произведением tg б = = (х", а также величиной приведенного тангенса угла потерь tg6 / a. Тангенс угла магнитных потерь в общем случае имеет составляющие потерь на гистерезис, на вихревые токи и на магнитную вязкость. В области слабых полей потери на гистерезисе незначительны потери [c.245]

Для восстановления первоначальных магнитных свойств магнитомягкие материалы подвергают отжигу, который снимает внутренние напряжения и вызывает рекристаллизацию зерен. Магнитные свойства зависят от размера зерна. Поверхностные слои зерен вследствие искажения строения кристаллов характеризуются повышенной коэрцитивной силой. При мелкозернистом строении суммарная поверхность зерен в единице объема больше, чем при крупнозернистом материале, поэтому в материале, состоящем из мелких зерен, влияние поверхностных искажений слоев сказывается сильнее и у него коэрцитивная сила больше. Внутренние напряжения нередко связаны с наличием в материале различных загрязнений, например кислорода в чистом железе, примесей или присадок кобальта, хрома, вольфрама. Используя примеси, усложняющие кристаллическую решетку, вводя технологическую операцию закалки, а иногда добиваясь ориентации структуры доменов в магнитном поле, получают магнитотвердые материалы. При перемагничивании ферромагнетиков в переменных магнитных полях всегда наблюдаются тепловые потери энергии. Они обусловлены потерями на гистерезис и динамическими потерями. Динамические потери вызываются вихревыми токами, индуцированными в массе магнитного материала, а отчасти и так называемым магнитным последействием, или магнитной вязкостью. Потери на вихревые токи зависят от электрического сопротивления ферромагнетика. Чем выше удельное сопротивление ферромагнетика, тем меньше потери на вихревые токи. Магнитное последействие особенно заметно проявляется в магнитомягких материалах в области слабых полей. [c.272]

Ферриты. Общие сведения. Ферриты представляют собой магнитную керамику с незначительной электронной электропроводностью. Общие представления о явлении ферримагнетизма были даны в 9-1. Большое удельное сопротивление, превышающее р железа в Ю —10 раз, а следовательно, и относительно небольшие потери энергии в области повышенных и высоких частот наряду с достаточно высокими магнитными свойствами обеспечивают [c.283]

Отталкивающая магнитная подвеска для поддержания приемлемого зазора между вагоном и направляющей использует постоянные магниты, которые образуют магнитное поле очень большой напряженности. Единственным практическим способом создания таких полей является использование сверхпроводящих магнитных систем, расположенных в каркасе транспортного средства. По оценке потребляемая мощность составит около 37 кВт в расчете на 1 т. Б обоих типах магнитной подвески возникают значительные потери энергии от вихревых токов. Вихревые токи наводятся в проводящих материалах переменными магнитными полями, силовые линии которых эти материалы пронизывают. Потери от вихревых токов пропорциональны величине PR и должны восполняться энергией магнитного поля. [c.275]

Первое десятилетие XX в. ознаменовалось существенными усовершенствованиями электрических машин. В эти годы развернулись научные исследования физических процессов в электромагнитных механизмах [4]. Качество электрических машин удалось заметно повысить с получением новых ферромагнитных сплавов, идущих на изготовление остова. Например, в Германии были получены сплавы, отличавшиеся большой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой, что обеспечивало незначительные потери энергии в железе. Уточненные методы расчета, освоение рациональной технологии обработки деталей и разработка эффективных конструктивных форм также содействовали успеху. Все эти меры вели к уменьшению веса и снижению стоимости двигателей. Особенно сильно подешевели мелкие двигатели. По данным немецкого проф. Кюб-лера, цена двигателя переменного тока мощностью 1 л. с. упала с 450 марок в 1900 г. до 160 марок в 1908 г. Снижение цен прямо зависело от усовершенствования электродвигателей за это же время затрата материалов на изготовление асинхронных двигателей сократилась более чем в два раза. Заметно уменьшился и вес машин постоянного тока со второй половины 80-х годов XIX в. до 1912 г. вес электродвигателей снизился в 3,5 раза [3, с. 85—87]. [c.69]

Вихревые токи — это наведенные токи, которые возникают в металлических частях (деталях) электрических машин, аппаратов и приборов, пронизываемых изменяющимся магнитным потоком. Эти токи замыкаются в толще деталей. Вихревые токи являются причиной потерь энергии, для уменьшения этих потерь все стальные части, подвергающиеся переменным намагничиваниям, изготовляют из изолированных один от другого лаком или тонкой бумагой листов толщиной 0,35—1 мм. С той же целью применяют легированную сталь (с добавкой кремния), что увеличивает сопротивление ее и ведет к снижению потерь энергии на вихревые токи. [c.333]

Л ощность двигателя при неизменном токе якоря при всех скоростях выше основной остается постоянной. Этот способ регулирования скорости очень экономичен. Он не сопровождается какими-либо дополнительными потерями энергии. На фиг. 25 приведены скоростные характеристики при регулировании скорости ослаблением магнитного потока. Регулировочные скоростные характеристики не параллельны между собой и вместе с естественной характеристикой пересекаются в одной точке, лежащей на оси [c.513]

Потери энергии на образование вихревых токов в проводящей среде равносильны уменьшению добротности индуктивного преобразователя, а ослабление магнитного поля вторичным равносильно уменьшению его индуктивности. [c.451]

Известен способ передачи вращения через герметичную стенку с помощью магнитных муфт. Стенка, через которую передается вращение магнитной муфтой, должна быть немагнитной, чтобы через нее проникало магнитное поле, в не должна проводить ток — иначе будут большие потери энергии на вихревые токи. Магнитные муфты хорошо передают большие угловые скорости. [c.98]

Потери энергии в опорах можно значительно уменьшить применением специальных подвесов маховиков. Для валов с вертикальной осью вращения наиболее удобным и эффективным методом является магнитное подвешивание. В настоящее время магнитное подвешивание используется большей частью в точных приборах. Вакуум- [c.98]

Кроме основной функции — токоподвода — система ошиновки должна обеспечить хорошо сбалансированное магнитное поле в расплаве ванны. С увеличением силы тока усиливается требование к конструкции ошиновки, поскольку ее стоимость нередко превышает 10 % стоимости ванны. Сечение ошиновки определяется экономичной плотностью тока, а при ее увеличении повышаются потери энергии в ней. На подавляющем числе серий в России электролизеры расположены продольно в два ряда, расстояние между которыми составляет около 10 м, что обеспечивает возможность действия обрабатывающей техники. Однако и такое расстояние приводит к влиянию магнитного поля соседнего ряда ванн. Так, при расстоянии 10 м и токе 125 кА соседний ряд будет образовывать в расплаве напряженность, равную 25 Гс, что не может не сказаться на технологическом состоянии данного ряда ванн. [c.271]

Магнитно-мягкие материалы применяются для изготовления магни-топроводов трансформаторов, электрических машин и аппаратов, магнитных экранов и др., где требуется быстрое намагничивание с малыми потерями энергии. Термомагнитные материалы служат для компенсации температурных изменений магнитных потоков в магнитных системах приборов, а магнитострикционные материалы — для преобразования электромагнитной энергии в механическую. [c.103]

Потери энергии магнитного мононоля. К числу важных приложений электродинамики ММ относится вычисление энергии теряемой ММ на единице его пути в среде (и — скорость ММ относительно среды). С учетом (24) и равенства В( ,х) = = В(х —и ) потери энергии ММ в стационарной среде имеют вид [2] [c.242]

При контактном подводе тока (рис. 8.83, а) необходимость смены контактов I вследствие их износа заставляет периодически останавливать стаи. Более перспективен индукционный подвод. энергии кольцевым индуктором 2 (рис. 8,8r-f, б). В этом случае для уменьшения потерь энергии в результате прохождения тока по телу заготовки внутрь трубы 1 вводят магнитный сердечник 3, который изменяет сопротивление так, что почти весь вapoчF ый ток 4 направляется по свариваемым кромкам. Высокие скорости процесса при сварке труб ТВЧ затрудняют разрезку непрерый - ой трубы на мерные длины [c.304]

Необходимое напряжение на ускоряющих электродах зависит от скорости изменения магнитного поля. Если магнит возбуждается за 60 циклов, то амплитудное значение величины ( lf)dEoldt составляет 2300 В. (Бетатронный член, содержащий dF jdt, составляет примерно 1/5 этой величины, и им можно пренебречь.) Если положить V = 10 000 В, наибольший сдвиг фазы будет 13°. Число оборотов на одно колебание фазы будет колебаться в процессе ускорения в пределах от 22 до 440. Относительное изменение Ео за один период колебания фазы составляет 6,3% во время инжекции, с последующим уменьшением. Таким образом, остается в силе предположение о медленном изменении за период, сделанное при выводе уравнений. Потеря энергии на излучение рассматривается в следующем письме в редакцию, в котором показано, что в данном случае она несущественна. [c.413]

Выполняя свою основную функцию по электромеханическому преобразованию энергии, ЭМУ вызывает побочные вторичные явления — тепловые, силовые, магнитные, оказывающие значительное, а в ряде случаев, например в гироскопических ЭМУ [7], и определяющее влияние на показатели объекта. Нагрев элементов ЭМУ определяет его долговечность и работоспособность, а в гироскопии — также точность и готовность прибора. Деформации и цибрации в ЭМУ возникают из-за наличия постоянных и периодически меняющихся сил различной физической природы, в том числе сил температурного расщирения элементов, трения, электромагнитных взаимодействий, инерции, от несбалансированности вращающихся частей, неидеальной формы рабочих поверхностей опор и технологических перекосов при сборке и др. и существенно влияют на долговечность и акустические показатели ЭМУ, а в гироскопии — через смещение центра масс и на точность прибора. Магнитные поля рассеяния ЭМУ создают нежелательные взаимодействия с окружающими его элементами, приводящие к дополнительным потерям энергии, вредным возмущающим моментам, разбалансировке и пр. [c.118]

При рассмотрении в рамках механики движений электрически заряженных частиц в электрических и магнитных полях мы, как уже указывалось, вынуждены пренебрегать эффектом излучения электромагнитной энергии этими частицами и теми тормозящими силами, которые при этом действуют со стороны излучаемого поля на частицы. (Что эти силы должны тормозить движение частиц, ясно из энергетических соображений на создание энергии излучения затрачивается часть работы сил ускоряющего поля, т. е. часть работы этих сил идет на преодоление сил, действующих со стороны излучаемого поля.) В ускорителях больших энергий потери энергии на алектрбмагнитное излучение могут играть существенную роль и положить предел [c.222]

Магнитострнкционные материалы. Основными характеристиками магнитострикционных материалов (см. табл. 27.32), применяющихся для изготовления магнитострикционных преобразователен, являются коэффициент магнитомеханической связи К, квадрат которого равен отношению преобразованной энергии (механической или магнитной) к подводимой (соответственно магнитной или механической), динамическая маг-гщтострикционная постоянная a=(da/dS)s и маг-ьитострикционная постоянная чувствительности Л= ((ЗВ/а)где а — механическое напряжение, Я/м , В — магнитная индукция, Тл, а индексы и Я означают неизменность деформации и магнитного поля. Величина а существенна для работы излучателей, а Л — для работы приемников. Плотность р и модуль Юнга Е определяют резонансную частоту преобразователей от механической прочности, магнитострикции насыщения X и индукции насыщения Вь зависит предельная интенсивность магнитострикционных излучателей механическая добротность Q, удельное электрическое сопротивление р.-,л и коэрцитивная сила Не определяют потери энергии на вихревые токи и гистерезис при работе преобразователя. Значения К, а, Л существенно зависят от напряженности подмагничивающего поля, значение которого Яопт, отвечающее максимуму К, обычно называют оптимальным. [c.615]

Для нелинейного диэлектрика—сегнетоэлектрика—кривая за-иисимости заряда от напряжения приобретает вид петли гистерезиса, характерной для магнитных материалов (см. рис. 1-10) и в этом случае площадь иетли пропорциональна потерям энергии за один период в единице объема диэлектрика. [c.45]

Замечательной ос бенностью-ферритов является их высокое электрическое сопротивление, превышающее сопротивление металлических ферромагнетиков в 10 —раз. Эта особенность позволила разрешить казалось бы совершен[ю непреодолимую трудность, возникшую в технике высоких и сверхвысоких частот (ВЧ и СВЧ техника) в вопросе использования магнитных материалов. Дело в том, что в большинстве радиотехнических устройств, в которых применяются магнитные поля, для усиления этих полей в катушки с током помеш,ают сердечники (магнитопроводы) из ферромагнитных материалов. При питании катушек постоянным током сердечники можно изготовлять из сплошного ферромагнетика, например железа, пермаллоя и др. При питании же переменным током, особенно повышенной частоты, такие сердечники уже непригодны, так как при перемагничивании в них возникают сильные вихревые токи, которые не только увеличивают потери энергии и снижают к, п. д. устройств, но и могут настолько нагревать сердечник, что устройство перестает работать или даже выходит из стрэя. Поэтому сердечники изготавливают из тонких листов и мелких частиц ферромагнетиков, изолированных друг от друга. Это позволило значительно уменьшить вихревые токи, но не сняло всех трудностей, связанных с потерями, скин-эффектом и т. д., особенно сильно проявляюш,ихся на высоких и сверхвысоких частотах. Успех был достигнут лишь с разработкой ферритов, сочетающих в себе магнитные свойства ферромагнетиков с электрическими свойствами диэлектриков. [c.302]

ГИЯ —в результате колебательного разряда, происходящего в контурах первичной и вторичной обмоток, энергия магнитного поля будет переходить в энергию электрического поля конденсаторов С] и Сг, заряжая их, а напряжение и ток будут изменяться по затухающим синусоидам, сдвинутым по фазе на 90°. Таким образом, когда первичный ток упадёт до нуля, напряжения t/j и /г на конденсаторах С1ИС2 достигнут максимума пренебрегая потерями и разностью частот, можно считать, что в этот момент вся энергия магнитного поля перешла в энергию электрического поля обоих конденсаторов, т. е. [c.309]

В 1980-х гг. появилась гипотеза о круговороте плазмы в. магнитосфере Земли. Эксперим. подтверждение этой гипотезы получено при измерениях ионного состава Р. п.— среди энергичных частиц зарегистрирована значит, доля ионосферных ионов (ионов кислорода и молекулярных ионов). Хотя мн. аспекты процессов ускорения и переноса частиц в магнитосфере недостаточно ясны, в первом приближении Р. п. можно считать промежуточным резервуаром накопления энергичных частиц, перемещающихся по энергетич. шкале в процессе круговорота . Предполагается, что круговорот плазмы в магнитосфере Земли происходит по следующей схеме. В полярных областях вдоль открытых силовых линий геомагн. поля, уходящих в удалённые области магнитосферы, ионосферные ионы и электроны с энергией неск. эВ (превышающей их тепловую энергию) испаряются из плотных слоёв атмосферы, преодолевая гравитац. притяжение Земли (т, и. полярный ветер). Попадая в плазменный слой хвоста магнитосферы, эти частицы ускоряются до энергий порядка неск, кэВ и вовлекаются в конвективное движение плазмы к Земле, На внеш. границе Р. п. (на геоцентрич. расстояниях 6—10 На, Нд — радиус Земли) большие квазистационарные электрич. поля и сильно неоднородные магн. поля увеличивают энергию частиц ещё на один-два порядка. Далее, перемещаясь ближе к Земле, в район максимума потоков частиц Р, п. (2—5 На), в результате, рассеяния на колебаниях электрич. и магн. полей, частицы попадают в область всё более сильного магн. поля, испытывая индукд, ускорение вплоть до энергий в сотни МэВ. Те же процессы рассеяния, к-рые приводят к радиальному перемещению частиц к Земле, обусловливают их попадание в конус потерь (см. Магнитные ловушки). Он определяется соотношением между полем в вершине силовой линии (в экваториальной плоскости) и нолем вблизи торца геомагн. ловушки (в верх, слоях атмосферы). Частицы, у к-рых достаточно велика продольная (по отношению к магн. полю) компонента скорости при движении вдоль силовой линии, попадают в плотные слои атмосферы. Здесь они сталкиваются с ионами или нейтральными атомами и тормозятся, теряясь среди тепловых ионов. После переноса в полярные области заряж. частицы готовы вновь стать полярным ветром и начать новый цикл, Помимо высыпания в верх, атмосферу др. механизмом потерь является перезарядка энергичных частиц (см. Перезарядка ионов) на нейтральных атомах экзосферы. Этот процесс особенно важен для долгоживущих энергичных частиц. В целом различия в механизмах ускорения и потерь разных составляющих Р. п.— электронов, протонов и др. частиц — настолько [c.208]

Существует нек-рая физ. аналогия требуемого дальнодействия. Представим себе бесконечный сверхпроводник, в к-рый внесены два идеально узких (и также бесконечных по длине) соленоида с током. Концы этих соленоидов являются источниками магн. поля—как бы магнитными монополями. Однако в идеальный сверхпроводник магн, поле не проникает (эффект Мейснерз). Поскольку, с др. стороны, магн. линии должны быть замкнуты, в какой-то области сверхпроводимость обязана быть разрушенной, что соответствует проигрышу в энергии. Потеря энергии будет минимальной, если сверхпроводимость разрушится по прямой, соединяющей концы соленоидов (магн. моно-поли). Подобная ситуация осуществляется в сверхпроводниках II рода. Между монополями образуется абрикосов-ская нить , в к-рой сжаты магн. линии, идущие от одного монополя к другому. Энергетич. затраты на образование абрикосовской нити пропорциональны её длине, т. е. расстоянию между монополями. Т. о., между монополями [c.213]

Вращаясь, маховик приводит в движение и окружающие слои воздуха, на что, естественно, уходит энергия. Потери, или сопротивления, возникающие при этом, называются аэродинамическими, или вентпляционньши. Кроме вентиляционных, есть потери энергии и в опорах — подшипниках, зависящие от типа опор. Если это подшипники качения, то энергия уходит на перекатывание шариков или роликов, если подшипники скольжения — на сухое или жидкостное трение, если магнитные — то на вихревые токи и гистерезис, и т. д. Есть еще ряд потерь энергии на вихревые токи при вращении в поле земного магнетизма, на демпфирование при вибрациях, на звук, который обычно сопровождает вращение маховика. Однако все эти потери пренебрежимо малы по сравнению с двумя основными — вентиляционными и в опорах. [c.93]

Сверхпроводящие изделия (соленоиды, кабели), изготовленные из сверхпроводящих проводов, имеют более низкие критические токи, чем проволоки, использованные для их изготовления. Это явление получило название деградации. Допустимое значение рабочего тока в сверхпроводящем и.эде-лии зависит от потерь энергии в сверхпроводящих проводах. Это гистерезнс-ные потери в сверхпроводящих волокнах потери, вызванные собственным магнитным полем проволок вихревые потери в жиле, вызванные индуцированными токами между проволоками и др. Энергетические потери приводят к тепловыделениям в сверхпроводнике, [c.524]

Анодные штыри в настоящее время выполняют составными — верхняя часть, которая с помошью зажима 2 (см. рис. 5.11) контактирует с анодной шиной 1, изготавливается из алюминия, а нижняя, которая запекается в теле анода, стальная. Это позволяет снизить потери энергии в штырях и улучшить распределение магнитного поля в аноде вследствие магнитного разрыва, образованного алюминиевыми штангами. Но и до настоящего времени находятся в эксплуатации штыри, полностью выполненные из стали, но имеющие в верхней части приваренный сектор из медной пластины для улучшения контакта межу анодной шиной и штырем. Общее количество штырей зависит от силы тока и обычно составляет 64—72 шт. Общая длина анодных штырей равна 2000—2500 мм, а длина токоведущей части зависит от положения анодной рамы (см. разд. 5.3.3), [c.193]

Наиболее интенсивно в последнее время продвигаются разработки аморфных материалов для сердечников низкочастотных (50—. 60 Гц) трансформаторов. Как видно из табл. 10.4, основной характерной особенностью аморфных магнитных сплавов является, то, что потери энергии на перемагничивание в сердечнике, связанные с вихревыми токами, крайне малы вследствие высокого значения удельного электросопротивления и малой толщины ленты. Данное обстоятельство можно эффективно использовать. Так, потери в сердечниках из аморфного сплава Fe8iBi3Si4 2 составляют 0,06 Вт/кг, т. е. примерно в двадцать раз ниже, чем потери в текстурованных листах трансформаторной стали. [c.301]

В индукционных тигельных печах из за отсутствия зам кнутого магнитопровода и потерь энергии в зазоре между индуктором и металлом величина потока рассеяния ве лика, а полезного магнитного потока мала, реактивная мощность в несколько раз больше активной и созф зна чительно меньше единицы Чтобы не увеличивать мощность питающего печь генератора, для компенсации реактивной мощности параллельно индуктору подключают батарею конденсаторов [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...