Как определить силу тока в катушке
Перейти к содержимому

Как определить силу тока в катушке

  • автор:

Определить силу тока в катушке (21 мая 2010)

Катушка длиной l = 50 см с поперечным сечением S = 40 см 2 состоит из одного ряда плотно прилегающих друг к другу витков провода диаметром d = 0,60 мм. Напряжение на зажимах катушки U = 12 В. Определить силу тока I в катушке, если за время t = 0,40 мс в проводе выделяется количество теплоты, равное энергии магнитного поля катушки. Поле внутри катушки считать однородным.

(«Электричество. Магнетизм. Колебания». Домашние задания по курсу общей физики за второй семестр. Учебное пособие под общей редакцией профессора Б. А. Федорова.)

  • магнитное поле
  • электродинамика
  • количество теплоты
  • задачи с подсказками
  • версия для печати
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Комментарии

Опубликовано 21 мая, 2010 — 20:28 пользователем Успех
Энергия магнитоного поля катушки:

где L — индуктивность катушки, I — сила тока.

где Q — выделенное количество теплоты (закон Джоуля-Ленца), R — сопротивление проводника.

По условию, Q = W

I 2 Rt = LI 2 /2,

сокращаем на I 2 ,

получаем Rt = L/2,

где μo = 1,26 × 10 −6 H/A 2 ,

N — число витков в катушке; S — площадь поперечного сечения проводника; l — длина проводника.

где d — диаметр провода.

⇒ в формулу L = μoN 2 S / l вместо N подставим l/d.

Выходит L = μolS/d 2 .

Вернёмся к формуле Rt = L/2,

Сила тока равна:

Формула готова! Осталось подставить вместо букв числа.

I = 2 × 12 × 0,6 × 10 −3 × 0,4 × 10 −3 / (1,26 × 10 −6 × 5 × 10 -2 × 40 × 10 −4 ) = 14 А.

Ответ: I = 14 A.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Опубликовано 22 мая, 2010 — 10:34 пользователем Dzaurov
не пойму N = l/d, т.е. длину катушки делим на диаметр проводника и получаем количество витков?

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Какой ток должен быть на электрической катушке, обмотке – как они работают, их неисправности.

ток обмотки, катушки, как найти, вычислить, измерить

Электрические обмотки в электротехнике используются очень широко. Спектр их применения весьма огромен. Даже людям, совсем не связанных с профессией электрика, хорошо известно, что медную обмотку можно найти в таких устройствах как трансформатор, электродвигатель, электромагнит и т.д. Пожалуй в начале данной статьи стоит напомнить о самой специфике, свойствах и работе любой электрической катушки. Это позволит лучше понять рассматриваемую тему про силу тока обмотки.

образование магнитного поля вокруг катушки, обмотки с током

Итак, основным материалом, из которого делаются электрические провода и мотаются большинство обмоток, является медь, покрытая сверху изоляционным материалом. Медь является хорошим проводником тока. Из курса физики известно, что если пропустить через провод электрический ток, то вокруг этого провода образуется магнитное поле. Сила поля зависит силы тока (чем он больше, тем сильнее будет и магнитное поле) и кучности (то есть, из максимальной вытянутости провода сделать максимальную сжатость его в объеме) (чем более провод прижат друг к другу, имея форму намотки, тем концентрированей будет и его магнитное поле).

Именно магнитные поля при взаимодействии друг с другом создают эффект притягивания или отталкивания. Внутри электродвигателя это создает механическое движение ротора и вала, что вращает нужные механизмы. Электромагнит же этим полем может притягивать к себе различные металлические предметы. Притягивание металлического язычка, что замыкает электрические контакты, лежит в основе работы обычного реле, контактора, пускателя. Помимо этого существует и обратный эффект, когда воздействие магнитного поля на электрический проводник приводит к появления электрического тока в этом самом проводнике. Это уже относится к генерации электрической энергии. Ну, и еще стоит упомянуть о таком эффекте как отставание тока катушки от электрического напряжения на ней. Он возникает именно при включении или выключении, а также непосредственно в момент изменения интенсивности электрического питания, что подается на катушку.

Как видно все эффекты, возникающие в электрической катушке, обмотке, непосредственно связаны именно с электрическим током. Для правильной работы устройства, что имеет катушку, обмотку нужны изначально правильные расчеты ее длины, сечения, способа намотки, материала сердечника (если таковой есть). Несоответствие силы тока, протекающего по обмотке, своим номинальным величинам ведет к нарушению правильности работы самого устройства.

что будет если обмотки, катушка перегрелась, большой ток обмотки

Например, слишком большой ток, при несоответствии с нормой, будет способствовать чрезмерному нагреванию обмотки. Высокая температура будет способствовать разрушению изоляции катушки. А это приведет к последующему короткому замыканию и сгоранию этой намотки, или всего устройства в целом. Слишком большие токи в обмотке могут возникнуть по причине, либо появлению в катушке короткозамкнутых витков, либо при подаче на обмотку чрезмерного напряжения, на которое она не рассчитана изначально.

Другим примером может быть случаи, когда сила тока в обмотке меньше, чем должна быть. Это может произойти когда электрические контакты, что связаны с этой катушкой, обмоткой имеют слой окисла, нагара, что сильно ухудшает проводимость этих контактов и увеличивает сопротивление данной электрической цепи. Следовательно, в той обмотке, где имеется недостаточная сила тока, будет меньшая интенсивность магнитного поля. В катушке реле это может приводить к ее не срабатыванию или плохому прижатию контактов. В электродвигателе это снизит его рабочую мощность, а то и вовсе мотор не будет работать. В любом случае варианты переизбытка и недостатка силы тока, протекающий через обмотку ведут к ненормальной работе электротехнического устройства, а то и вовсе к выходу его из строя.

электрические обмотки и катушки, что про них нужно знать новичку

При создании обмотки на конкретное устройство учитываются множество факторов (тип устройства, место и режим его работы, тип тока, величина напряжения, частота, условия эксплуатации, уровень качества и т.д.). Мотать катушку «наобум» скорее всего не «прокатит». Как минимум нужно пользоваться хотя бы основными формулами и упрощенными расчетами. Даже один неучтенный параметр катушки, обмотки может значительно снизить эффективность работы конечного устройства.

Более распространенным случаем бывает когда изначально нормальное, рабочее устройство, содержащее обмотку, вдруг начинает работать ненормально. Тут, естественно, возникает нужда в восстановлении изначальной работоспособности. Прежде всего нужно узнать те основные параметры, характеристики, при которых электрическая обмотка будет работать нормально. Это номинальное напряжение питания, сила тока, мощность, сопротивление, тип тока (переменный или постоянный).

Причиной ненормальной работы электрической обмотки может быть как сама катушка, так и внешняя электрическая цепь. Следовательно, вначале проверяем нужное ли напряжение подается на саму катушку, и способна эта цепь обеспечить достаточную силу тока (нет ли вредного увеличение сопротивления на контактах, клеммах, прочих элементах цепи, ведущие к снижению тока). Для этого берем обычный электронный тестер, мультиметр и меряем напряжение, что должно подаваться на обмотку (сама катушка должна быть отсоединена). Если тестер показал заниженное или завышенное (что бывает гораздо реже) напряжение, то ищем причину во внешней электрической цепи.

Для проверки силы тока, который обеспечивает сама внешняя цепь, нужно взять какую-нибудь подходящую нагрузку (с сопротивлением примерно равным самой обмотке – лампочку, мощный резистор, нагреватель, подходящий кусок нихрома и т.д.). Подсоединяем эту нагрузку вместо обмотки. Переводим мультиметр в режим измерения тока и смотрим на показания. По закону ома легко посчитать силу тока и сравнить ее с измеримым результатом. Допустим, питание у нас 12 вольт, сопротивление мы взяли 12 ом. Чтобы найти силу тока по закону ома нужно напряжение (в вольтах) разделить на сопротивление (в омах), и мы получи ток (в амперах). Если внешняя цепь не может обеспечить нужную силу тока, то при измерении мы увидим заниженный ток, а при измерении напряжения в рабочем режиме будет еще и падение напряжения. Опять же, причины тогда нужно искать во внешней цепи (проверять контакты, клеммы, различные места электрического соединения, прочие электрические элементы, что относятся к этой цепи).

Допустим вы убедились, что с внешней цепью все хорошо. Теперь значит нужно проверить саму обмотку того устройства, которое не работает должным образом. Прежде всего нужно проверить сопротивление катушки.

как измерить сопротивление катушки, обмотки, проверка катушки

Далее следует измеренное сопротивление сравнить с тем, что может быть указано на внешней части этой катушки. Если сравнить нес чем, то можно посмотреть в справочных данных, которые относятся именно к вашему устройству. Ну, и совсем крайний вариант, это взять метр провода такого же диаметра (сечение именно медного провода, без изоляции) и измерить на нем сопротивление. После чего приблизительно прикинуть, сколько метров может содержать эта катушка и перемножить измеренное значение на приблизительный метраж вашей катушки. Опытные электрики обычно знают, у каких катушек может быть приблизительное сопротивление, это приходит с практикой.

В большинстве случаев у катушек обычно происходит обрыв. И тут при измерении сопротивление обмотки есть только два варианта, либо сопротивление есть, либо его нет (значит на обмотке есть обрыв, который нужно найти и восстановить). Гораздо реже бываю случаи короткозамкнутых витков. То есть, это когда в целом катушка, как бы исправна, и показывает более или менее нормальное сопротивление, а на деле у нее внутри замкнулись всего несколько витков (где-то повредилась изоляция и произошло короткое замыкание нескольких витков провода). Такие катушки будут работать ненормально. Они потребляют больше тока, будут сильнее греться, их эффективность снижается, а со временем вовсе могут выйти из строя. Искать короткозамкнутые витки задача проблематичная. Тут лучше взять новую, заведомо рабочую катушку, обмотку и заменить ее.

Если для нахождения постоянного тока подойдет обычная формула закона ома (чтобы по известному сопротивлению обмотки и подаваемому напряжению вычислить значение силы тока, протекающего через эту обмотку), то для переменного тока формула будет уже иметь следующий вид:

как найти, вычислить силу тока в обмотке при переменном типе тока, формула

P.S. С опытом приходит знание. Так опытный электрик скорее всего не будет проделывать ряд лишних операций, при нахождении той или иной поломки. Обычно по некоторым характерным признакам можно уже с большой уверенностью сказать, где именно нужно искать неисправность в нерабочем электрооборудовании. Так же как и приблизительное определение сопротивления обмотки, которое не обязательно измерять, а достаточно увидеть размеры этого катушки и сечение провода.

Определить силу тока в катушке?

Катушка, содержащая 75 м константанового провода диаметром 0,1 мм, подключена к источнику электрической энергии напряжением 12 В.
ро = 4,7 * 10^ –7 Ом*м
какая сила тока в катушке?

Лучший ответ

По формуле сопротивления
R=p*L / S. ( p(po)-удельное сопротивление, L-длина провода, S-площадь поперечного сечения) .
По закону Ома для участка цепи:
I= U / R. ( I -сила тока, U-напряжение) Подставим:
I=U*S / p*L. ( площадь сечения S=П*d^2 / 4 ( площадь круга) d- диаметр ( перевести в систему СИ) .
I=U*П*d^2 / p*L*4. Подставить числа и посчитать.

Остальные ответы

Сначала вычисляем по проводимости -сопротивление. затем по закону Ома. I=U\R.

Источник: Куда уж проще.

SylarПрофи (756) 12 лет назад

Определить силу тока в катушке индуктивности 4 мГн,если энергия магнитного поля катушки равна 8 мДж

fizik34

1. Установите соответствие между видом выветривания и его фактором Вид выветривания 1. Органическое выветривание 2. Физическое выветривание 3. Химичес … кое выветривание факторы выветривания А. Действие воды и углекислого газа В. Селевые потоки С. Песчаные бури D. Корни растений Е. Микроорганизмы F. Дробление горных породпомогитее​

Определите силу давления воздуха, действующую на альпиниста на вершине горы Килиманджаро, высота которой 5895 м. Учтите, что давление воздуха у поднож … ия горы равно 100 кПа, а площадь поверхности тела альпиниста 190 дм2. Б К 1 провод 1 мм. мама = 133 Па, а давление составляет 1 мм рт. ст. на каждые 12 м увеличения высоты над уровнем моря. Обратите внимание, что оно уменьшится.

Выразите 6км^3, 17 см^3 в единицах СИ пжпжпжпжп можно скорее

Жорсткість пружини становить 642Н/м. Наскільки зменшиться довжина пружины,якщо її зтискати силою 16 Н?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *