Магнитные цепи

      Практическим результатом теории магнитного поля является математический аппарат и методы расчета электромагнитных устройств. Любое электромагнитное устройство состоит из намагничивающих элементов (катушек, постоянных магнитов) и магнитопровода. Расчет  заключается в определении материалов и геометрических размеров магнитопровода, тока катушки, числа ее витков и ее размеров. Намагничивающая катушка создает магнитное поле в магнитопроводе и в окружающем пространстве. Так как  ферромагнитных материалов  много больше , то основная часть линий магнитного поля проходит по магнитопроводу.
     Совокупность ферромагнитных тел и сред, по которым  замыкается магнитный поток, называется магнитной цепью.
      При анализе магнитных цепей допускаются следующие упрощения:
      1.Магнитное поле изображается распределением магнитных силовых линий в магнитопроводе. Если поле равномерно распределено по сечению магнитопровода, то его изображают параллельными линиями.
      2.Магнитная индукция и напряженность считаются равномерно распределенными по объему магнитопровода.
      3.Магнитный поток считается сосредоточенным только в магнитопроводе.
      Магнитные цепи делятся на однородные и неоднородные, разветвленные и неразветвленные. Однородная магнитная цепь приведена на рис.8.1. Это замкнутый магнитопровод с равномерной обмоткой. Каждый виток обмотки создает линии магнитной индукции, которые замыкаются по магнитопроводу. Совокупность витков создает общий магнитный поток.
     На практике широко применяются неоднородные магнитные цепи. В таких цепях обмотка сосредоточена в одном месте, а магнитопровод имеет участки с  различной магнитной проницаемостью  (рис. 8.5).


      С учетом перечисленных упрощений считается, что весь магнитный поток Ф проходит по магнитопроводу. Он постоянный как в ферромагнитном материале, так и в воздушном зазоре. Площадь воздушного зазора равна площади сечения ферромагнитного материала.   Поэтому и магнитная индукция В = Ф/S также постоянна. Однако напряженность магнитного поля Н в ферромагнитном материале и воздушном зазоре различна. Поэтому такая цепь называется неоднородной.
      Примерами разветвленных магнитных цепей могут служить цепи электрических машин, трансформаторов, поляризованных реле.