CC BY
12
Магнитное сопротивление и его связь с электрической индукцией
Акопов В. В.
Акопов Вачакан Ваграмович /Лксрсу УасНакап Vagramovich - учитель физики, Муниципальное образовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа № 6, село Полтавское, Курский район, Ставропольский край
Аннотация: в статье рассматривается связь между магнитным сопротивлением и электрической индукцией. Полученную формулу можно использовать для углубленного изучения учащимися раздела «Электродинамика» и при решении задач.
Ключевые слова: магнитное сопротивление, электрическая индукция, импеданс магнитного поля, частота, магнитная индукция.
Магнитное сопротивление - это характеристика магнитной цепи. Единицей магнитного
А
сопротивления в системе СИ служит —— .
Электрическая индукция это величина, характеризующая электрическое поле. Единицей
Кл
электрической индукции в системе СИ служит —— .
м
Возникает вопрос: как взаимосвязаны между собой эти физические величины? Известно, что электрическая индукция прямо пропорциональна индукции магнитного поля и обратно пропорциональна импедансу магнитного поля и выражается формулой:
В „ в
О = —, отсюда 7 = — , (1)
7 О
где В - магнитная индукция, 1 - импеданс магнитного поля [ 1, с. 6].
В переменном магнитном поле магнитное сопротивление прямо пропорционально частоте электромагнитных колебаний и обратно пропорционально импедансу магнитного поля, выражается формулой:
Г, У V У
К = —, отсюда 7 =-, (2)
™ 7 Кт
где V- частота электромагнитных колебаний [2, с. 28]. Приравняв выражения (1) и (2), получим:
В V
О Кт '
К =VlD
отсюда Кт = п . (3) В
Таким образом, магнитное сопротивление контура прямо пропорционально электрической индукции и обратно пропорционально магнитной индукции.
А
Задача 1. Магнитное сопротивление контура составляет 2000-. Какова электрическая индукция
Вб
рад
контура, если индукция магнитного поля 0,001 Тл при циклической частоте колебаний тока 314-?
с
Дано:
А
Ят =2000-
Вб В =0,001 Тл
рад
о =314--
Б - ?
Решение:
Воспользуемся выражением (3):
_ у-П
т
я
отсюда
П =
в
я. - в
у
Учитывая, что циклическая частота электромагнитных колебаний определяется формулой: О = 2лу , О
откуда
у =
получим
П =
2л ' 2л - Я - В
О
Подставляя исходные данные, получим:
2 - 3,14 - 2000 А - 0,001Тл
П = ■
вб
314
рад
= 0,04
Кл
м
Ответ:
П = 0,04 Кл
м
А
Задача 2. Магнитное сопротивление контура 500-. Определите индукцию магнитного поля, если
Вб
^ Кл рад
электрическая индукция равна 0,01—— при циклической частоте колебаний тока 314-.
Дано:
Ят =500-
А_ Вб
П = 0,01
Кл
м
О=314
рад
В - ?
м
Решение:
Магнитную индукцию найдём из выражения (3):
Ят
У-П
В
отсюда
В =
у- П
Я
. (1)
о = 2лу
Учитывая, что циклическая частота определяется формулой:
_ О
то отсюда У ~ . (2)
2л
Используя выражения (1) и (2), получим:
в = О-П
2л-Ят
Подставляя исходные данные, получим: 314^ - 0,01Кл
В =-с-м— = 0,001Тл.
2 - 3,14 - 500
А_
Вб
Ответ: В =0,001 Тл.
с
с
с
с
А
Задача 3. Магнитное сопротивление катушки 1500-. Какова циклическая частота колебаний тока,
Вб
005 —
если электрическая индукция равна 0,05 2 и индукция магнитного поля равна 0,003 Тл?
м
Дано:
Rm =1500-
D
0,05
А_
Вб Кл
м
B =0,003 Тл
а-?
Решение:
Воспользуемся выражением (3):
у- D
Rm - B
m
Кт = „ , отсюда Г = .
В О
Учитывая, что циклическая частота электромагнитных колебаний определяется формулой С = 2ЛГ , получим:
— 2л■ Я ■В
а =
D
Подставляя исходные данные, будем иметь:
2 - 3,14 -1500 — - 0,003Тл Вб
а =
0,05
Кл
= 565,2
рад
с
м
Ответ: С = 565,2-
с
Литература
1. Акопов В. В. О связи электрической индукции с магнитной индукцией. // Журнал «Наука, техника и образование». 8 (14) 2015. 6 с.
2. Акопов В. В. О связи магнитного сопротивления с импедансом магнитного поля. // Журнал «Наука, техника и образование». 4 (10) 2015. 28 с.
