1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

TRƯỜNG ĐIỆN TỪ Em ch3 lecture 01 s1 13 14

9 0 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Microsoft PowerPoint EM ch3 lecture 01 S1 13 14 1  Trần Quang Việt – BMCS – Khoa Điện – ĐHBK Tp HCM Tran Quang Viet – Faculty of EEE – HCMUT Semester 1/13 14 Chương 3 – Trường từ tĩnh Trường từ t[.]

Chương – Trường từ tĩnh Lecture-7: Trường từ tĩnh [7 Use Ampere’s Law to calculate the magnetic field and determine the inductance of simple structures.]  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 Mơ hình tốn PTLH PTVP   B = µH ĐKB   rot H = J H 1t − H t = J S  div B = B1 n − B2 n = [Trường từ dịng điện khơng đổi]  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 Thế vectơ 2.1 Định nghĩa 2.2 Phương trình Poisson nghiệm 2.3 Thế vectơ dòng điện dây – định luật Biot - Savart 2.4 Thế vectơ trục mang dòng 2.5 Từ thơng tính theo vectơ  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 2.1 Định nghĩa   Mơ hình toán: d iv B = (  )  Giải tích vectơ: d iv ro t A =  Định nghĩa:  Lưu ý:   B = ro t A   A  B   ⇒ A + grad f  B  Thế vectơ có tính đa trị → chọn ĐK phụ để đơn giản phương trình:  d iv A =  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 2.2 Phương trình Poisson nghiệm  Thiết lập phương trình : thiết lập ptrình tìm vectơ biết phân bố mật độ dịng thể tích V, mtr µ=const   Áp dụng phương trình : rot H = J (M H T )    ⇒ grad (div A )-∆ A = µ J   ⇒ ∆ A = -µ J µ=const   Biểu thức nghiệm: A = µ 4π ∫  J R V dV (Nhận xét: A chiều với J)  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 2.3 Thế vectơ dòng điện dây – định luật Biot-Savart  Trường hợp dịng điện dây:  A= µ 4π ∫  J V R  A= dV µI 4π ∫  Định luật Biot - Savart:   B = ro t A = ro t ( µI 4π ∫  d L R )  d L R    µI d×a R B= ∫ 4π L R L  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 2.4 Thế vectơ trục mang dịng  Phương trình Poisson :    Trục mang dòng : J = J ( x , y ) a z    Thế vectơ : A = A ( x , y ) a z    Phương trình Poisson : ∆ A = - µ J ⇒ ∆ A = -µ J  Điều kiện biên: Bn =  Tính : ∂A ∂τ Bτ = − ∂A ∂n A1 = A ∂ A1 ∂ A2 − + = JS µ1 ∂n µ ∂n  Điều kiện biên : ∂ A1 ∂ A2 − =0 ∂τ ∂τ  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 2.5 Từ thơng tính theo vectơ ∫   Từ thơng: Φm = BdS S    Định nghĩa thế: B = ro t A  Φ = Ad ⇒ m  ∫L   Ví dụ:   ⇒ Φ m = ∫S ( ro t A )d S  Quy tắc đinh ốc thuận   A = A (x ,y) a z Φ m =  [A (b )-A (a)]  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 Một số tốn tính trường từ tĩnh Bài toán 1: Trường từ dây dẫn thẳng mang dòng z P(r, z z) Ans: dB r R y z' aR x dl  µI  B= (cosθ1 -cosθ )aφ 4πr  µI  aφ  → ∞ ⇒ B= 2πr  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 Một số tốn tính trường từ tĩnh Bài tốn 2: Trường từ vịng dây mang dịng Ans:  B=  d 1  µIa a 2 3/ z 2(a +z )  d 2  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 Một số tốn tính trường từ tĩnh Bài tốn 3: Lõi trụ bán kính a đồng trục với trục z hệ trụ mang dòng với mật độ J=6raz(A/m2) Tìm A B tồn khơng gian có µ=µ0 A=0 r=a Bài toán 4: Mặt mang dịng (z=0) rộng vơ hạn với mật độ Js=2ax (A/m) Tìm A B tồn khơng gian có µ=µ0 A=0 z=0  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 Năng lượng trường từ tĩnh 4.1 Tính theo vectơ mật độ dịng 4.2 Tính theo mật độ lượng trường từ  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 4.1 Tính theo vectơ mật độ dòng  Năng lượng trường từ hệ n dịng điện dây (Ik)  Cơng nguồn cung cấp cho dòng thứ k tgian dt: ( ) uk ik dt = ξ source + ddtφk ik dt = ξ source ik dt + ik dφk Nhiệt lượng Tích lũy NLTT  Năng lượng trường từ hệ tích lũy tgian dt: n dWm = ∑ ik dφk k =1  Năng lượng trường từ hệ tích lũy xác lập Ik: ∞ Wm = ∫ dWm t =0 n ⇒ Wm = ∑I Φ k k =1 k   Năng lượng trường từ mật độ dòng J phân bố V:   Wm = 12 ∫ AJdV V  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 4.2 Tính theo mật độ lượng trường từ     Wm = 12 ∫ AJdV = 12 ∫ AJdV VJ r→∞ V∞       div A × H = Hrot A − Arot H ( V∞ S∞ )       div A × H = H B − AJ ( )     ⇒ Wm = 12 ∫ H BdV − 12 ∫ div A × H dV V∞ V∞     ⇒ Wm = 12 ∫ H BdV ⇒ w = H B ( J / m ) (MĐNL) V∞ m   Tính lượng trường từ thể tích V: Wm = ∫ H BdV ( ) V  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 Tính điện cảm  Hỗ cảm: L ij =  Qui ước: (i≠ ≠j) Φij vòng i Φ ij Ij (H )  Điện cảm: L i = L ii = dòng j Φ ii Ii (H ) (i=j)  Lu ý: L ij = L ji = M  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 Tính điện cảm  Năng lượng trường từ tích lũy cuộn dây: n Wm = 12 ∑ I k Φ k = 12 I Φ = LI 2 k =1 [L đặc trưng cho khả tích lũy NLTT cuộn dây]  Điện cảm điện cảm ngoài: Ltr = Lng = 2Wmtr I2 2Wmng I2 [trong miền có chứa dịng] [ngồi miền có chứa dịng]  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14 Tính điện cảm Ví dụ 1: Ví dụ 2:  Tran Trần Quang Quang Việt Viet –– BMCS Faculty–of Khoa EEEĐiện – HCMUT-Semester – ĐHBK Tp.HCM1/13-14

Ngày đăng: 12/04/2023, 21:02