Elektromagnitlar

1. 
   Umumiy tushunchalar.
   

ELEKTROMAGNITLAR

Reja
5-MA’RUZA

2. 
   Elektro magnitlapdagi toptish kuchi. 3.Uzgaruvchan tok elektromagnitdagi tortish kuchi.
   

4. Elektromagnitlapning dinamikasi va ishlab ketish pejimi.
Tayanch suz va iboralar


Elektromagnitlar elektromagnit kontaktli apparatlar tarkibiga kirib, tuzilishi apparatlarning vazifasi, kuvvati, ishlash sharoiti, manbaa turi va x.k.zo larga bog‘liq dir. Elektromagnitlar kontaktorlar, ulagichlar, rele, avtomatlar elektromagnit muftalarda kullanadilar.

EM oddiy tuzilishidagi - ya’ni klapan sistemasini kurib chikamiz

Bunda magnit sistemani kuzgaluvchan kismi 1 yakorg‘, 3-4 uzak va 2-kuzgatuv chulgami.

Klapan simon sistemada yakorg‘ uzak tomonga xarakat xam aylanma xarakat qilish imkoniyatiga ega. Kuzgatuv chulgamidan tok okaetganda MDS payda bulib magnit okim xosil buladi. Bu okim xavo oralik bushligi  , xamda magnit zanjirni xamma kismi orkali tutashadi.
Xavo oralik bushligi  yakorg‘ning xarakati natijasida uzgaradi va ishchi xavo oralik bushligi deb aytiladi. Bundan utaetgan magnit okim xam ishchi magnit okimi deb ataladi F_.
EM sistemasidagi xosil buladigan kolgan xamma magnit okimlari F_ tarkalietgan magnit okimidir. Elektromagnit kuch ostida yakorg‘ xarakatga keladi va u kuch xavo oralik bushligidagi magnit okimi bilan belgilanadi F_.
Magnit zanjirlarni hisoblashda kuzgatuv chulgamini magnitlovchi kuchi aniqlanib F_ topish (birinchi masala) eki aksincha oldin. F_ aniqlab keyin esa MDS hisoblash mumkin (ikkinchi masala).
Bu masalalarni echishda magnit zanjirlar uchun Kirxgof konunlari bilan

foydalanish mumkin.
Kirxgofni birinchi konuniga kura magnit zanjirlarni tugunlaridagi magnit okimlarning algebraik yigindisi nolg‘ga teng:
n

__k  0
k 1
(1)

Kirgofni ikkinchi konuni tula tok konunida asoslangan ya’ni
_ Hdl  _i  w  F_j
bunda N - magnit maydonni kuchlanganligi dl - elementar maydon
(2)

i = Fj konturlarga ta’sir kiluvchi magnitlash kuchlari yigindisi.
Ma’lumki V= N teng b shuning uchun (2) tenglamani kuyidagicha ifodalash mumkin.


_ ^B dl  _ i
BS  ^dl  i ⁽³⁾

_ 
S

bunda: S - magnit zanjirni kesim yuzasi.
 - magnit sindiruvchanlik

dRm - magnit karshiligi bulsa


_ dRm _i

(4)

Turtinchi tenglamaga kura berk zanjirdagi potensial tushushi konturlardagi MDS yingindisiga teng va bu Kirxgofni II konunidir.
[F_n/m]
Kachonki magnit okimi F xamma konturlarda c’nst bulsa (4) tengla-madagi integralni oxirgi yigindisi bilan ifodalash mumkin:
^{m m} (5)
_jRmj  _ Fj
j1 j1

Oxirgi tenglamaga kura kuyidagi xulosaga kelish mumkin:

Elektromagnit kontaktli (relelarni) apparatlarni ishchi rejimi elektromagnitning tortish kuchiga bog‘liq dir. SHu kuchning miqdor ini aniqlash kuyidagi ketma-ketlikda olib boriladi. Misol kilib uzgarmas tok elektromagnitida xosil buladigan tortish kuchini aniqlaymiz.

Kalit “ k “ manbaaga ulanganda galtak U kuchlanish ostida buladi ya’ni: U = i r + d  /dt = i r + d(L i)/dt (6)

bunda = L  i okimilashishi

Tenglamani i dt kupaytirsakkurinishiuzgaradi:

t t ^

_ Uidt  _ irdt  _ id
(7)

0 0 0

(7)tenglamani chap tarapida manbaadan ist’emol etilgan energiya miqdor i kursatilgan.

t
_{ i} ² _rdt - aktiv karshilikdagi energiya yukotilishi
0

_{ id} - i d -magnit moydon xosil qilish uchun sarflangan energiya miqdor i.
0
Zanjirdan tok okib utaetganda dastlab elektromagnitning tortish kuchi prujinani tortish kuchidan kichik buladi, yakorg‘ xarakat kilmaydi, ya’ni xavo bushligi uzgarmaydi b1, esa ortadi. Bu xolat 1 egri chizigi bilan ifodalanadi.

Okim ilashish 1 kiymatiga etganda elektromagnitning tortish kuchi prujinani tortish kuchidan ortadiva yakorg‘ xarakatga keladi. Xavo bushligi b2 ga teng buladi. Natijada xavo bushligini solishtirma utkazuvchanligi ortadi va = teng

buladi. SHu bilan birga tok xam i2 teng bulib f(i) boglanishi ikkinchi egri chizigi bilan ifodalanadi.
Elektromagnitning kuzgatish chulgami manbaaga ulangandan boshlab yakorg‘ kuzgalishiga bo‘lgan vakt davomida jamgarilgan enargiya kuyidagicha aniqlanadi:

A₁ =


_ id

0
= mim_S_oab (8)

mi - ‘X uki buyicha masshtab [ i( A /mm)] m - ‘Y uki buyicha masshtab [ (vb/mm)] S_oab- oab uchburchakning yuzasi [mm² ]
YAkor xarakatga kelganda miqdor i uzgaradi, ya’ni va magnit maydonni energiyasi A₂ ga teng buladi:

A₂ =


^ 2
_ id
^ 1
= mim_ · S_abcd (9)

Trapetsiya S_abcd yuzasi. b1 bushligdan b2 gacha bo‘lgan xarakatida yakorg‘ mexanik ish bajaradi va uni kiymati kuyidagicha aniqlanadi:
A₃= A₁+A₂-A₄ (10)
bunda A₄ - xarakatning oxirida yakorg‘ jamgargan energiyasi

A₄ =
 _2
 id
0
= mim_
^Socd
(11)

(11) tenglamani hisobga olgan xolda


A₃ = mi m_ ( S_oab + S_abcd - S_ocd ) = mi m_ S_cad (12) Uzgarmas tok elektromagnitdagi tortish kuchi.
YAkorg‘ xarakati natijasida b₁ xavo bushligi b₂ gacha uzgarganda urtacha tortish kuchi kuyidagicha aniqlanadi:
Fur = A₃/ x = - A₃/  = A₃/(b₂ - b₁) (13) bunda x - yakorg‘ xarakati
 - xavo bushligini uzgarishi yaa’ni x=bo-b, shuning uchun dx=-db

SHunday kilib tortish kuchi elektromagnit tomonidan bajarilgan ishni xarakati musbatiga teng.

F = - dA₃/db (14)
bunda F kuchni ta’siri b xavo bushligi kamayishi tomoniga yunalgan.
Elektromagnitning kuzgatish chulgamida tok kiymati o‘zgarmasa tortish kuchni xavo bushligiga bog‘liq ligi statik tortish xarakteristikasi deb ataladi va egri chizigini kurinishi kuyidagicha buladi. (3 rasm ).

SHunday kilib bur₁ = (b₁+b₂)/2 bushligi uchun tortish kuchi:

m₁m_ Soab

F  _
2  ₁

bur₂ = (b₂ + b₃)/2 bushligi uchun tortish kuchi :

m₁ m_ Sobc

F  _
3   ₂

Statik xarakteristikasini tajribada olish uchun nomagnit plastinkalarni qullash mumkin.
Maksvell formulasi buyicha tortish kuchni aniqlash mumkin:

1. 
   1-bit ta ishchi xavo bushligi bo‘lganda:
   

F= 1/2 ₀ Bb² S = ЅFb² / ₀ S

bunda S - polyusyuzasi [m² ];

2. 
   ikkita xavo bushligi bo‘lganda:
   

F = Fb² /₀ S