Какое из свойств не относится к свойствам напряженности магнитного поля h
Автор admin На чтение 3 мин. Просмотров 1 Опубликовано 18.02.2013
Ответы на модуль 9 (АНАЛИЗ И РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ) по предмету электротехника, электроника и схемотехника.
1) Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования: электрической энергии переменного тока одного напряжения в электрическую энергию переменного тока другого напряжения той же частоты.
2) МДС при разбиении магнитной цепи на однородные участки, для которых напряженность H=const, а контур интегрирования выбирается вдоль магнитных линий, определяется следующим соотношением: произведение числа витков катушки индуктивности на протекающий по ней ток.
3) У каких магнитных веществ относительная магнитная проницаемость µ немного больше 1: парамагнитных.
4) Выделите один из общепринятых в теории видов магнитных цепей: неразветвленные.
5) В каждый момент времени отношение первичной ЭДС ко вторичной ЭДС, индуцированных изменяющимся магнитным потоком Ф: прямо пропорционально отношению количества витков первичной к количеству витков вторичной обмоток.
6) Закон полного тока в магнитных цепях определяет следующую количественную связь: линейный интеграл от вектора напряженности магнитного поля Н вдоль любого произвольного контура равен алгебраической сумме токов, охваченных этим контуром.
7) Какое значение относительной магнитной проницаемости µ имеют магнитные вещества, относящиеся к группе диамагнитов? немного меньше 1.
8) Каких групп веществ по магнитным свойствам не существует? метамагнитных.
9) Какие вещества способны к намагничиванию и создают малое магнитное сопротивление для магнитного потока? ферромагнитные.
10) Второй закон Кирхгофа для сложных магнитных цепей, имеющих разветвления и содержащих несколько источников МДС, гласит: алгебраическая сумма падений магнитных напряжений в замкнутом контуре магнитной цепи равна алгебраической сумме МДС.
11) Для последовательной неразветвленной магнитной цепи значение МДС равно: произведению магнитного потока и суммы магнитных сопротивлений на всех участках магнитной цепи.
12) Ферромагнитные материалы не обладают следующим свойством: используются в качестве магнитных изоляторов.
13) Неферромагнитные материалы не обладают следующим свойством: используются в качестве магнитных проводов.
14) Первый закон Кирхгофа для сложных магнитных цепей, имеющих разветвления и содержащих несколько источников МДС, гласит: алгебраическая сумма магнитных потоков в любом узле магнитной цепи равна нулю.
15) Какой из этапов расчета неразветвленной магнитной цепи не относится к этапу прямой задачи: определение величины намагничивающей силы обмотки по заданному значению магнитного потока Ф (или индукции В в заданном сечении): построение магнитной характеристики F=f(Ф) методом последовательных приближений.
16) По закону Ома для магнитной цепи, падение магнитного напряжения UМ: прямо пропорционально значению магнитного потока и магнитному сопротивлению участка магнитной цепи.
17) Какое утверждение не относится к магнитной цепи? относится к классу линейных цепей.
18) Магнитная проводимость участка магнитной цепи: прямо пропорциональна величине магнитного потока.
19) Какое из свойств не относится к свойствам напряженности магнитного поля H? измеряется в теслах (Т).
20) Какие элементы не входят в состав магнитной цепи? электродвижущая сила (ЭДС).
21) КПД трансформатора максимален при условии: постоянные потери трансформатора равны переменным потерям трансформатора, т.е. потери в стали сердечника равны потерям в проводниках обмоток.
22) Одна из основных векторных величин, характеризующих магнитное поле, — магнитная индукция В, равна: произведению напряженности магнитного поля Н и относительной магнитной проницаемости µ.
23) Трансформатор не может выполнять следующую функцию: изменения частоты входного напряжения.
24) КПД трансформатора определяется как: отношение выходной мощности к входной мощности.
25) Одна из основных векторных величин, характеризующих магнитное поле, – напряженность магнитного поля H, равна: отношению магнитной индукции B к произведению относительной магнитной проницаемости µ и постоянной µ0, характеризующей магнитные свойства вакуума.
26) Какое из свойств не относится к свойствам магнитного сопротивления участка магнитной цепи? обратно пропорционально величине магнитного потока.
Напряжённость магни́тного по́ля — векторная физическая величина, равная разности вектора магнитной индукции B и вектора намагниченности M. Обычно обозначается символом Н.
В Международной системе единиц (СИ):
где — магнитная постоянная.
В системе СГС:
В простейшем случае изотропной (по магнитным свойствам) среды и в приближении достаточно низких частот, намагниченность M зависит линейно от приложенного магнитного поля с индукцией B:
Однако исторически принято эту линейную зависимость описывать не коэффициентом , а использовать связанные величины — магнитную восприимчивость или магнитную проницаемость :
В системе СГС напряжённость магнитного поля измеряется в эрстедах (Э), в системе СИ — в амперах на метр (А/м). В технике эрстед постепенно вытесняется единицей СИ — ампером на метр.
1 Э = 1000/(4π) А/м ≈ 79,5775 А/м.
1 А/м = 4π/1000 Э ≈ 0,01256637 Э.
Физический смысл[править | править код]
В вакууме (или в отсутствие среды, способной к магнитной поляризации, а также в случаях, когда последняя пренебрежима) напряжённость магнитного поля (Н) совпадает с вектором магнитной индукции (B) с точностью до коэффициента, равного 1 в СГС и в СИ.
В магнетиках (магнитных средах) напряжённость магнитного поля имеет физический смысл «внешнего» поля, то есть совпадает (быть может, в зависимости от принятых единиц измерения, с точностью до постоянного коэффициента, как, например, в системе СИ, что общего смысла не меняет) с таким вектором магнитной индукции, какой «был бы, если магнетика не было».
Например, если поле создаётся катушкой с током, в которую вставлен железный сердечник, то напряжённость магнитного поля H внутри сердечника совпадает (в СГС точно, а в СИ — с точностью до постоянного размерного коэффициента) с вектором магнитной индукции B0 поля, которое было бы создано этой катушкой при отсутствии сердечника. B0 в принципе может быть рассчитан исходя из геометрии катушки и тока в ней, без всякой дополнительной информации о материале сердечника и его магнитных свойствах.
При этом надо иметь в виду, что более фундаментальной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции B. Именно он определяет силу действия магнитного поля на движущиеся заряженные частицы и токи, а также может быть непосредственно измерен, в то время как напряжённость магнитного поля H можно рассматривать скорее как вспомогательную величину (хотя рассчитать её, по крайней мере, в статическом случае, проще, в чём состоит её ценность: ведь H создает так называемые свободные токи, которые сравнительно легко непосредственно измерить, а трудно измеримые связанные токи — то есть токи молекулярные и т. п. — учитывать не надо).
Правда, в обычно используемое выражение для энергии магнитного поля (в среде) B и H входят почти равноправно, но надо иметь в виду, что в эту энергию включена и энергия, затраченная на поляризацию среды, а не только энергия собственно поля[1]. Энергия магнитного поля как такового выражается только через фундаментальную величину B. Тем не менее видно, что величина H феноменологическая и тут весьма удобна.
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Иродов И. Е. Основные законы электромагнетизма. — 2-е, стереотипное. — Москва: Высшая школа, 1991.
Ссылки[править | править код]
- Единицы напряженности магнитного поля: список единиц, описание, конвертер числовых значений
Подобно тому, как в пространстве, окружающем электрические заряды, возникает электрическое поле, так и в пространстве окружающем токи, возникает особого вида поле, называемое магнитным полем.
Магнитное поле проявляется по силам, действующим на проводники с током, на движущиеся заряды или постоянные магниты.
Неподвижные электрические заряды не создают магнитное поле и постоянное магнитное поле не действует на неподвижные электрические заряды.
Опыт показывает, что неподвижный заряд и магнитная стрелка не влияют друг на друга.
При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него возникает магнитное поле, действующее на магнитную стрелку, которая стремится занять положение поперек проводника при взгляде сверху.
Опыт Эрстеда (1820 г.), показывающий действие магнитного поля проводника с током на магнитную стрелку.
Характеристики магнитного поля
I. Вектор магнитной индукции (В) – совпадает по направлению с силой, действующей на северный полюс магнитной стрелки.
II. Линии магнитной индукции – кривые, в каждой точке которых, вектор магнитной индукции В направлен по касательной.
Свойства линий магнитной индукции
1. Линии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают проводники стоком.
2. Вблизи проводника линии магнитной индукции лежат в плоскости перпендикулярной проводнику с током.
3. Направление линий магнитной индукции определяется по правилу буравчика: если ввинчивать буравчик по направлению тока, то направление вращения его рукоятки укажет направление линий магнитной индукции.
Магнитное поле прямолинейного проводника с током.
Правило буравчика обратимо и для круговых токов его удобно применять в следующей формулировке: если вращать рукоятку буравчика по направлению кругового тока, то поступательное движение острия буравчика укажет направление линий магнитной индукции.
Линии магнитной индукции полей постоянного магнита, прямого тока, кругового тока и катушки с током.
Обратите внимание на аналогию магнитных полей постоянного магнита и катушки с током. Линии магнитной индукции всегда замкнуты, они нигде не обрываются. Это означает, что магнитное поле не имеет источников – магнитных зарядов. Силовые поля, обладающие этим свойством, называются вихревыми. Картину магнитной индукции можно наблюдать с помощью мелких железных опилок, которые в магнитном поле намагничиваются и, подобно маленьким магнитным стрелкам, ориентируются вдоль линий индукции.
III. Вектор напряженности магнитного поля H.
Согласно предположению французского физика А. Ампера, в любом теле существуют микроскопические (молекулярные) токи, обусловленные движением электронов в атомах и молекулах. Эти токи создают свое магнитное поле и могут поворачиваться в магнитных полях макроскопических токов (токов, текущих в проводниках). Так, если вблизи какого-то тела (среды) поместить проводник с током, то под действием его магнитного поля микротоки в атомах тела определенным образом ориентируются, создавая тем самым дополнительное магнитное поле. Поэтому вектор магнитной индукции B характеризует результирующее магнитное поле, создаваемое всеми макро- и микротоками, т.е. при одном и том же токе I и прочих равных условиях вектор B в различных средах будет иметь разные значения.
Магнитное поле, создаваемое макротоками, характеризуется вектором напряженности H. Для однородной изотропной среды связь между векторами индукции B и напряженности H магнитного поля определяется выражением
В =μ₀μН, где
магнитная постоянная, μ — магнитная проницаемость среды (безразмерная величина), показывающая, во сколько раз магнитное поле макротоков усиливается за счет поля микротоков данной среды.
Единица напряженности магнитного поля: 1 А/м — напряженность такого поля, магнитная индукция которого в вакууме равна 4π·10-7 Тл.
8) ВАХ, обусловленную тепловыми процессами, имеют следующие нелинейные элементы: инерционные элементы.
9) Аппроксимация ВАХ нелинейных элементов является аппроксимацией сплайнами в случае, если: отдельные участки ВАХ аппроксимируются отрезками квадратичной или кубической параболы
10) Статическим сопротивлением RСТ нелинейного элемента в заданной точке его характеристики называют: отношение напряжения на нелинейном элементе к проходящему через нелинейный элемент току.
11) Какое из утверждений не относится к динамическому сопротивлению Rдиф нелинейного элемента, определенному в заданной точке? прямо пропорционально тангенсу угла б, образованного прямой, соединяющей заданную точку с началом координат, и осью токов.
12) К нелинейным процессам не относится: 
невозможность существования нескольких установившихся режимов цепи при одних и тех же параметрах цепи
13) Кусочно-линейная аппроксимация ВАХ нелинейных элементов применяется в случае, если: отдельные участки ВАХ аппроксимируются отрезками прямой.
14) Если последовательно с нелинейным элементом включить источник постоянной ЭДС с отрицательным значением, то ВАХ всей цепи получится путем смещения характеристики нелинейного элемента: влево относительно оси ординат.
15) Что из нижеперечисленного не относится к управляемым НЭ? представляют собой, как правило, двухполюсные элементы, которые имеют характеристику в виде одной кривой.
16) Для описания электрических цепей нелинейных элементов не используется следующая характеристика: кулон-амперная.
17) Вольт-амперную характеристику, которая обусловлена процессами, отличными от тепловых процессов, имеют следующие нелинейные элементы: безынерционные элементы.
18) Какой элемент относится к нелинейным элементам с симметричной вольт-амперной характеристикой? лампа накаливания.
19) Какое из утверждений относится к статическому сопротивлению RСТ нелинейного элемента, определенному в заданной точке? прямо пропорционально тангенсу угла б, образованного прямой, соединяющей заданную точку с началом координат, и осью токов.
20) Какие функции выполняет нелинейный элемент бареттер? обеспечивает стабилизацию тока при колебаниях значений напряжения на его зажимах.
21) К классу неуправляемых нелинейных элементов относится: термопара.
22) К классу управляемых нелинейных элементов относится: операционный усилитель.
23) К классу инерционных нелинейных элементов относится: бареттер.
24) Сущность графического метода состоит в том, что решение нелинейных уравнений, составленных для схемы по законам Кирхгофа, выполняется путем: графического сложения соответствующих ВАХ нелинейных элементов.
25) Параллельное соединение нелинейных элементов заменяется одним эквивалентным, ВАХ которого строится путем: суммирования значений токов, протекающих через нелинейные элементы в соответствии с первым законом Кирхгофа, задаваясь значениями тока.
26) Для чего не используются приборы с несимметричной вольт-амперной характеристикой? для формирования вольт-амперной характеристики, не зависящей от направления токов в элементах или полярности напряжения на зажимах элементов.
Ответы на модуль 9 (АНАЛИЗ И РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ) по предмету электротехника, электроника и схемотехника.
1) Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, предназначенное для преобразования: электрической энергии переменного тока одного напряжения в электрическую энергию переменного тока другого напряжения той же частоты.
2) МДС при разбиении магнитной цепи на однородные участки, для которых напряженность H=const, а контур интегрирования выбирается вдоль магнитных линий, определяется следующим соотношением: произведение числа витков катушки индуктивности на протекающий по ней ток.
3) У каких магнитных веществ относительная магнитная проницаемость µ немного больше 1: парамагнитных.
4) Выделите один из общепринятых в теории видов магнитных цепей: неразветвленные.
5) В каждый момент времени отношение первичной ЭДС ко вторичной ЭДС, индуцированных изменяющимся магнитным потоком Ф: прямо пропорционально отношению количества витков первичной к количеству витков вторичной обмоток.
6) Закон полного тока в магнитных цепях определяет следующую количественную связь: линейный интеграл от вектора напряженности магнитного поля Н вдоль любого произвольного контура равен алгебраической сумме токов, охваченных этим контуром.
7) Какое значение относительной магнитной проницаемости µ имеют магнитные вещества, относящиеся к группе диамагнитов? немного меньше 1.
8) Каких групп веществ по магнитным свойствам не существует? метамагнитных.
9) Какие вещества способны к намагничиванию и создают малое магнитное сопротивление для магнитного потока? ферромагнитные.
10) Второй закон Кирхгофа для сложных магнитных цепей, имеющих разветвления и содержащих несколько источников МДС, гласит: алгебраическая сумма падений магнитных напряжений в замкнутом контуре магнитной цепи равна алгебраической сумме МДС.
11) Для последовательной неразветвленной магнитной цепи значение МДС равно: произведению магнитного потока и суммы магнитных сопротивлений на всех участках магнитной цепи.
12) Ферромагнитные материалы не обладают следующим свойством: используются в качестве магнитных изоляторов.
13) Неферромагнитные материалы не обладают следующим свойством: используются в качестве магнитных проводов.
14) Первый закон Кирхгофа для сложных магнитных цепей, имеющих разветвления и содержащих несколько источников МДС, гласит: алгебраическая сумма магнитных потоков в любом узле магнитной цепи равна нулю.
15) Какой из этапов расчета неразветвленной магнитной цепи не относится к этапу прямой задачи: определение величины намагничивающей силы обмотки по заданному значению магнитного потока Ф (или индукции В в заданном сечении): построение магнитной характеристики F=f(Ф) методом последовательных приближений.
16) По закону Ома для магнитной цепи, падение магнитного напряжения UМ: прямо пропорционально значению магнитного потока и магнитному сопротивлению участка магнитной цепи.
17) Какое утверждение не относится к магнитной цепи? относится к классу линейных цепей.
18) Магнитная проводимость участка магнитной цепи: прямо пропорциональна величине магнитного потока.
19) Какое из свойств не относится к свойствам напряженности магнитного поля H? измеряется в теслах (Т).
20) Какие элементы не входят в состав магнитной цепи? электродвижущая сила (ЭДС).
21) КПД трансформатора максимален при условии: постоянные потери трансформатора равны переменным потерям трансформатора, т. е. потери в стали сердечника равны потерям в проводниках обмоток.
22) Одна из основных векторных величин, характеризующих магнитное поле, — магнитная индукция В, равна: произведению напряженности магнитного поля Н и относительной магнитной проницаемости µ.
23) Трансформатор не может выполнять следующую функцию: изменения частоты входного напряжения.
24) КПД трансформатора определяется как: отношение выходной мощности к входной мощности.
25) Одна из основных векторных величин, характеризующих магнитное поле, – напряженность магнитного поля H, равна: отношению магнитной индукции B к произведению относительной магнитной проницаемости µ и постоянной µ0, характеризующей магнитные свойства вакуума.
26) Какое из свойств не относится к свойствам магнитного сопротивления участка магнитной цепи? обратно пропорционально величине магнитного потока. прямо пропорционально площади поперечного сечения
Ответы на модуль 10 (ВВЕДЕНИЕ В ЭЛЕКТРОНИКУ) по предмету электротехника, электроника и схемотехника.
1) Полная индуктивность последовательно соединенных катушек индуктивности равна: сумме их индуктивностей.
2) С точки зрения допусков, каких резисторов не существует? постоянного назначения.
3) Единица измерения силы тока: ампер.
4) Сколько времени необходимо для создания в катушке индуктивности максимального магнитного поля? 5 постоянных времени цепи.
5) Максимальная мощность передается через трансформатор только тогда, когда импеданс нагрузки: равен импедансу источника сигнала.
6) Что происходит с напряжением при последовательном соединении однотипных элементов и батарей? увеличивается.
7) Какой из нижеперечисленных материалов относится к полупроводникам? германий.
8) Сопротивление проводника не зависит от: электрического напряжения.
9) Что из нижеперечисленного не относится к основным источникам напряжения? холод
10) Постоянная времени RС-цепи: прямо пропорционально емкости конденсатора и величине сопротивления.
11) В чем отличие катушек индуктивности от конденсаторов в плане прохождения через реактивный элемент электрического тока? пропускают постоянный ток.
12) Чем характеризуется индуктивность катушки индуктивности? способностью препятствовать изменению силы протекающего через катушку тока.
13) Какое соединение конденсаторов эффективно увеличивает толщину диэлектрика? последовательное.
14) Наименьшая величина для измерения емкости конденсатора: пикофарад.
15) Что происходит с током при последовательном соединении однотипных элементов и батарей? уменьшается.
16) Для каких целей используется потенциометр? управления напряжением
17) Общее сопротивление параллельной резистивной цепи: меньше, чем сопротивление наименьшего резистора цепи.
18) С какого элемента снимается выходное напряжение в RL-фильтрах нижних частот? с резистора.
19) Постоянная времени RL-цепи: прямо пропорциональна индуктивности и обратно пропорциональна величине сопротивления.
20) С какого элемента снимается выходное напряжение в RC-фильтрах верхних частот? резистора.
21) Как увеличение размера допускаемого отклонения от номинального сопротивления (допусквлияет на стоимость производства резисторов? уменьшает.
22) Электрический заряд какого количества электронов составляет 1 Кл? 6,28 ∙ 1018
23) С какого элемента снимается выходное напряжение в RC-фильтрах нижних частот? конденсатора.
24) Из скольких элементов не может состоять электрическая батарея? 1.
| Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 |
