ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಗಳ ಎಳೆತ ಬಲ

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತವು ಫೆರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುವ ಬಲವು ಕಾಂತೀಯ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಎಫ್ ಅಥವಾ ಸಮಾನವಾಗಿ, ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಬಿ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಎಸ್‌ನ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತದ ಒತ್ತಡದ ಬಲವನ್ನು ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ

ಎಫ್ = 40550 ∙ ಬಿ ^ 2 ∙ ಎಸ್,

ಇಲ್ಲಿ F ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತದ ಒತ್ತಡದ ಶಕ್ತಿ, ಕೆಜಿ (ಬಲವನ್ನು ನ್ಯೂಟನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, 1 kg = 9.81 N ಅಥವಾ 1 N = 0.102 kg); ಬಿ - ಇಂಡಕ್ಷನ್, ಟಿ; S ಎಂಬುದು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶವಾಗಿದೆ, m2.

ಉದಾಹರಣೆಗಳು

1. ನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತವು ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 1). ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ B = 1 T ಆಗಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತದ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಧ್ರುವದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶವು S = 0.02 m2 (Fig. 1, b) ಆಗಿದ್ದರೆ ಹಾರ್ಸ್‌ಶೂ ಕ್ರೇನ್ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತದ ಎತ್ತುವ ಶಕ್ತಿ ಏನು? ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ಮತ್ತು ಆರ್ಮೇಚರ್ ನಡುವಿನ ಅಂತರದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಿ.

ಅಕ್ಕಿ. 1. ಲಿಫ್ಟಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್

ಎಫ್ = 40550 ∙ ಬಿ ^ 2 ∙ ಎಸ್; F = 40550 ∙ 1 ^ 2 ∙ 2 ∙ 0.02 = 1622 ಕೆಜಿ.

2. ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಉಕ್ಕಿನ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತವು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. 2, ಎ ಮತ್ತು ಬಿ. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತದ ಎತ್ತುವ ಬಲವು 3 ಟಿ. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಕೋರ್ನ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ, n. p. ಮತ್ತು ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರವಾಹ I = 0.5 A ನಲ್ಲಿ ಸುರುಳಿಯ ತಿರುವುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ.

ಅಕ್ಕಿ. 2. ರೌಂಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್

ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಒಳಗಿನ ಕೋರ್ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ದೇಹದ ಮೂಲಕ ಹಿಂತಿರುಗುತ್ತದೆ. ಕೋರ್ Sc ಮತ್ತು ಕೇಸಿಂಗ್ Sk ನ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಸರಿಸುಮಾರು ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಕೋರ್ ಮತ್ತು ಕೇಸಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿನ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೌಲ್ಯಗಳು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಒಂದೇ ಆಗಿರುತ್ತವೆ:

Sc = (π ∙ 40 ^ 2) / 4 = (3.14 ∙ 1600) / 4 = 1256 cm2 = 0.1256 m2,

Sk = ((72 ^ 2-60 ^ 2) ∙ π) / 4 = 3.14 / 4 ∙ (5184-3600) = 1243.5 cm2 = 0.12435 m2;

S = Sc + Sk = 0.24995 m2 ≈0.25 m2.

ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟ್‌ನಲ್ಲಿ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S, ಸೂತ್ರದಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ

ಅಲ್ಲಿ B = √ (F / (40550 ∙ S)) = √ (3000 / (40550 ∙ 0.25)) = 0.5475 T.

ಈ ಇಂಡಕ್ಷನ್‌ನಲ್ಲಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಎರಕಹೊಯ್ದ ಉಕ್ಕಿನ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸೇಶನ್ ಕರ್ವ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ:

H = 180 A / m.

ಕ್ಷೇತ್ರ ರೇಖೆಯ ಸರಾಸರಿ ಉದ್ದ (ಚಿತ್ರ 2, ಬಿ) ಲಾವ್ = 2 ∙ (20 + 23) = 86 ಸೆಂ = 0.86 ಮೀ.

ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್ ಫೋರ್ಸ್ I ∙ ω = ಎಚ್ ∙ ಲ್ಯಾವ್ = 180 ∙ 0.86 = 154.8 ಎವಿ; I = (I ∙ ω) / I = 154.8 / 0.5 = 310 ಎ.

ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಎನ್. s, ಅಂದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ಮತ್ತು ಆರ್ಮೇಚರ್ ನಡುವೆ ಅನಿವಾರ್ಯ ಗಾಳಿಯ ಅಂತರವಿರುವುದರಿಂದ ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ತಿರುವುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯು ಹಲವು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿರಬೇಕು, ಇದು ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವಾಗ ಗಾಳಿಯ ಅಂತರವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು.

3. ನಲ್ಲಿಗಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತದ ಸುರುಳಿಯು 1350 ತಿರುವುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ I = 12 A ಅದರ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತದ ಆಯಾಮಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 3. ಆರ್ಮೇಚರ್ನಿಂದ 1 ಸೆಂ.ಮೀ ದೂರದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತವು ಯಾವ ತೂಕವನ್ನು ಎತ್ತುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಂತರ ಯಾವ ತೂಕವನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಬಹುದು?

ಅಕ್ಕಿ. 3. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಸುರುಳಿ

I ∙ ω ನೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ N. ಗಾಳಿಯ ಅಂತರದ ಮೂಲಕ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ನಡೆಸಲು ಖರ್ಚುಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ: I ∙ ω≈Hδ ∙ 2 ∙ δ.

ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್ ಫೋರ್ಸ್ I ∙ ω = 12 ∙ 1350 = 16200 ಎ.

H ∙ δ = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B, ನಂತರ Hδ ∙ 2 ∙ δ = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ B ∙ 0.02.

ಆದ್ದರಿಂದ, 16200 = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ ಬಿ ∙ 0.02, ಅಂದರೆ. ಬಿ = 1.012 ಟಿ.

n ನ ಭಾಗದಿಂದ ಇಂಡಕ್ಷನ್ B = 1 T ಎಂದು ನಾವು ಊಹಿಸುತ್ತೇವೆ. c. I ∙ ω ಅನ್ನು ಉಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ನಡೆಸಲು ಖರ್ಚು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.

I ∙ ω = Hδ ∙ 2 ∙ δ + Hс ∙ lс ಸೂತ್ರದ ಮೂಲಕ ಈ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸೋಣ.

ಕಾಂತೀಯ ರೇಖೆಯ ಸರಾಸರಿ ಉದ್ದ: ಲಾವ್ = 2 ∙ (7 + 15) = 44 ಸೆಂ = 0.44 ಮೀ.

B = 1 T (10000 Gs) ನಲ್ಲಿನ ತೀವ್ರತೆ Hc ಅನ್ನು ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸೇಶನ್ ಕರ್ವ್‌ನಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:

Hc = 260 A / m. I ∙ ω = 0.8 ∙ B ∙ 2 + 2.6 ∙ 44 = 1.6 ∙ 10000 + 114.4 = 16114 Av.

ಆಯಸ್ಕಾಂತೀಯ ಶಕ್ತಿ I ∙ ω = 16114 Av ಒಂದು ಇಂಡಕ್ಷನ್ B = 1 T ಅನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಕೊಟ್ಟಿರುವ n ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. v. I ∙ ω = 16200 Av.

ಕೋರ್ ಮತ್ತು ಕೋನ್‌ನ ಒಟ್ಟು ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶ: S = 6 ∙ 5 + 2 ∙ 5 ∙ 3 = 0.006 m2.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತವು 1 ಸೆಂ.ಮೀ ದೂರದಿಂದ F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S = 40550 ∙ 1 ^ 2 ∙ 0.006 = 243.3 ಕೆಜಿ ತೂಕದ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.

ಆರ್ಮೇಚರ್ ಅನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸಿದ ನಂತರ ಗಾಳಿಯ ಅಂತರವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುವುದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತವು ಹೆಚ್ಚು ದೊಡ್ಡ ಹೊರೆಯನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲದು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಎನ್. c. I ∙ ω ಅನ್ನು ಉಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ನಡೆಸಲು ಖರ್ಚು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ I ∙ ω = Hс ∙ lс; 16200 = Hs ∙ 44; Hc = 16200/44 = 368 A/cm = 36800 A/m.

ಅಂತಹ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಲ್ಲಿ, ಉಕ್ಕು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಸರಿಸುಮಾರು 2 ಟಿ. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತವು ಆರ್ಮೇಚರ್ ಅನ್ನು ಎಫ್ = 40550 ∙ ಬಿ ^ 2 ∙ ಎಸ್ = 40550 ∙ 4 ∙ 0.006 = 973 ಕೆ.ಜಿ.

4. ಸಿಗ್ನಲ್ (ಬ್ಲಿಂಕರ್) ರಿಲೇ ಒಂದು ರೌಂಡ್ ಕೋರ್ ಮತ್ತು ವಾಲ್ವ್-ಟೈಪ್ ಆರ್ಮೇಚರ್ 2 ನೊಂದಿಗೆ ಶಸ್ತ್ರಸಜ್ಜಿತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ 1 ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಕ್ಕೆ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಪೂರೈಸಿದ ನಂತರ, ಸಿಗ್ನಲ್ ಅಂಕಿಯನ್ನು ತೆರೆಯುವ ಬ್ಲಿಂಕರ್ 3 ಅನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಚಿತ್ರ 1). 4)

ಅಕ್ಕಿ. 4. ಆರ್ಮರ್ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ

ಕಾಂತೀಯಗೊಳಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು I ∙ ω = 120 Av, ಗಾಳಿಯ ಅಂತರವು δ = 0.1 cm, ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತದ ಒಟ್ಟು ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶವು S = 2 cm2 ಆಗಿದೆ. ರಿಲೇಯ ಪುಲ್ ಬಲವನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಿ.

I ∙ ω = Hс ∙ lс + Hδ ∙ 2 ∙ δ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅನುಕ್ರಮ ಅಂದಾಜುಗಳಿಂದ ಇಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ B ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೆಟ್ ಎನ್. c. Hc ∙ lc 15% I ∙ ω, ಅಂದರೆ. 18 Av.

ನಂತರ ನಾನು ∙ ω-Hс ∙ lс = Hδ ∙ 2 ∙ δ; 120-18 = Hδ ∙ 0.2; Hδ = 102 / 0.2 = 510 A / cm = 51000 A / m.

ಆದ್ದರಿಂದ ನಾವು ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಬಿ ಅನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ:

Hδ = 8 ∙ 10 ^ 5 V; B = Hδ / (8 ∙ 10 ^ 5) = 51000 / (8 ∙ 10 ^ 5) = 0.0637 ಟಿ.

F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ B ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಬದಲಿಸಿದ ನಂತರ, ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:

F = 40550 ∙ 0.0637 ^ 2 ∙ 0.0002 = 0.0326 ಕೆಜಿ.

5. DC ಬ್ರೇಕ್ ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್ (Fig. 5) ಒಂದು ಮೊನಚಾದ ಸ್ಟಾಪ್ನೊಂದಿಗೆ ಪಿಸ್ಟನ್ ಆರ್ಮೇಚರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆರ್ಮೇಚರ್ ಮತ್ತು ಕೋರ್ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು 4 ಸೆಂ.ಕೆಲಸದ ವ್ಯಾಸ (ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರದೇಶದೊಂದಿಗೆ ಕೋರ್ಗಳು) d = 50 mm. ಆರ್ಮೇಚರ್ ಅನ್ನು 50 ಕೆಜಿಯಷ್ಟು ಬಲದಿಂದ ಸುರುಳಿಗೆ ಎಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬಲದ ಮಧ್ಯದ ಸಾಲಿನ ಉದ್ದ = 40 ಸೆಂ.ಎನ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ. pp. ಮತ್ತು 3000 ತಿರುವುಗಳಿದ್ದರೆ ಕಾಯಿಲ್ ಕರೆಂಟ್.

ಅಕ್ಕಿ. 5. ಡಿಸಿ ಬ್ರೇಕ್ ಸೊಲೆನಾಯ್ಡ್

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತದ ಕೆಲಸದ ವಿಭಾಗದ ಪ್ರದೇಶವು d = 5 cm ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವೃತ್ತದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:

S = (π ∙ d ^ 2) / 4 = 3.14 / 4 ∙ 25 = 19.6 cm2.

F = 50 ಕೆಜಿ ಬಲವನ್ನು ರಚಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಇಂಡಕ್ಷನ್ B ಅನ್ನು F = 40550 ∙ B ^ 2 ∙ S, ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಲ್ಲಿ B = √ (F / (40550 ∙ S)) = √ (50 / (40550 ∙ 0.00196)) = 0.795 T.

ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್ ಫೋರ್ಸ್ I ∙ ω = Hс ∙ lс + Hδ ∙ δ.

ನಾವು ಸ್ಟೀಲ್ Hc ∙ lc ಗಾಗಿ ಕಾಂತೀಯಗೊಳಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸರಳೀಕೃತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತೇವೆ, ಅದು 15% I ∙ ω:

I ∙ ω = 0.15 ∙ I ∙ ω + Hδ ∙ δ; 0.85 ∙ I ∙ ω = Hδ ∙ δ; 0.85 ∙ I ∙ ω = 8 ∙ 10 ^ 5 ∙ ಬಿ ∙ δ; I ∙ ω = (8 ∙ 10 ^ 5 ∙ 0.795 ∙ 0.04) / 0.85 = 30,000 Av.

ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟೈಸಿಂಗ್ ಕರೆಂಟ್ I = (I ∙ ω) / ω = 30000/3000 = 10 ಎ.