Индуктивность катушки 100 мГн. Какой должна быть сила тока в ее обмотке, чтобы энергия магнитного поля катушки составляла 450 мДж? — вопрос №4001112 — Учеба и наука

11. 10.20 Лучший ответ по мнению автора

Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Физика

Решено

На рисунке показаны графики зависимости от времени скоростей двух материальных точек, движущихся вдоль одной прямой от одного и того же начального положения. Известно, что t1=10 мин., а t2=18 мин.

Решено

/1 4 3/ При произвольном…

Решено

Уравнение движения тела дано в виде x=3−4t. Определи:

1) начальную координату тела: x0= м;

2) скорость движения: vx=м/с;

3) проекцию

Решено

плоский проволочный виток площадью в 1000см2 имеющий сопротивление 2ом расположен в однородном магнитном поле с индукцией 0.1тл таким образом что его…

Решено

Автомобиль двигался со скоростью, модуль которой равен: v1=54кмч. Увидев красный свет светофора, водитель на участке пути s=25 м равномерно снизил

Пользуйтесь нашим приложением

Задачи на явление энергию магнитного поля с решением

Продолжаем цикл статей о решении физических задач. Сегодня разберем несколько примеров на тему «Энергия магнитного поля».

Скучно решать задачи? Загляните на наш телеграм-канал, там много интересной и полезной информации для всех учащихся. А если хотите получить скидку на наши услуги, подписывайтесь на второй канал с приятными бонусами и акциями!

Энергия магнитного поля: задачи

Как решать физические задачи? Специально для новичков мы подготовили общую памятку, а также собрали вместе более 40 формул, которые обязательно пригодятся в учебе.

Кстати, в нашем блоге уже есть статья с задачами на  ЭДС самоиндукции и закон Фарадея. Всех интересующихся – милости просим.

Задача на энергию магнитного поля №1

Условие

Какова энергия магнитного поля соленоида, если по его обмотке индуктивностью L=0,2 Гн протекает ток I=10 А.

Решение

По определению, энергия магнитного поля равна:

W=LI22

Подставим значения, и вычислим:

W=0,2·1022=10 Дж

Ответ: 10 Дж.

Задача на энергию магнитного поля №2

Условие

Сила тока I в обмотке соленоида равна 1 А, а магнитный поток Ф через его поперечное сечение равен 0,1 мВб. Вычислить энергию магнитного поля соленоида, если он содержит N=1000 витков.

Решение

Для нахождения энергии магнитного поля будем использовать формуду из первой задачи. Очевидно, для вычисления нужно найти индуктивность. Выразим ее с помощью такой величины, как  потокосцепление – суммарный магнитный поток, сцепляющийся со всеми витками катушки:

ψ=LI=NФL=NФI

Подставим это выражение в формулу для энергии магнитного поля и высчислим ответ:

W=LI22=NФI2I·12=NФI2W=1000·0,1·10-3·12=0,05 Дж

Ответ: 0,05 Дж.

Задача на энергию магнитного поля №3

Условие

Плотность энергии w магнитного поля в железе равна 200 Дж/м3 при индукции поля B, равной 1 Тл. Какова магнитная проницаемость μ железа?

Решение

Запишем выражение для плотности энергии магнитного поля:

w= В22μ0μ

Выразим отсюда магнитную проницаемость и произведем вычисления:

μ=B22μ0w=122·1,26·10-6·200=2·103

Ответ: 2·103

Задача на энергию магнитного поля №4

Условие

Найти энергию магнитного поля соленоида, индуктивность которого 0,04 Гн, а магнитный поток через него составляет 0,5 Вб.

Решение

В данном случае для применения формулы W=LI22 не хватает величины I. Преобразуем данную формулу. Вспомним, что:

Ф=LII=ФL

Теперь первоначальную формулу для энергии магнитного поля можно записать в виде:

W=L2·Ф2L2=Ф22LW=0,522·0,04=3,125 Дж

Ответ: 3,125 Дж.

Задача на энергию магнитного поля №5

Условие

Какой должна быть сила тока в катушке с индуктивностью 0,8 Гн, чтобы энергия магнитного поля оказалась равной 2 Дж?

Решение

Запишем формулу для энергии магнитного поля и выразим из нее силу тока:

W=LI22I=2WL

Подставим значения из условия в формулу для силы тока и вычислим:

I=2·20,8=5=2,23 А

Ответ: 2,23 А.

Вопросы на тему «Энергия магнитного поля»

Вопрос 1. Что такое энергия магнитного поля?

Ответ. Магнитное поле обладает энергией. Эта физическая величина показывает, какую работу ток в проводнике (катушке индуктивности) затрачивает на создание данного магнитного поля. Энергия магнитного поля тока вычисляется по формуле:

W=LI22

Вопрос 2. Что такое объемная плотность энергии магнитного поля?

Ответ. Объемная плотность энергии магнитного поля определяет энергию поля в единице объема. Формула, выведенная Максвеллом для объемной плотности энергии магнитного поля соленоида:

w= B2μ0μ

Вопрос 3. От чего зависит энергия магнитного поля?

Ответ. Энергия магнитного поля прямо пропорциональна индуктивности.

Вопрос 4. Что такое индуктивность?

Ответ. Индуктивность – физическая величина, коэффициент пропорциональности между силой тока в контуре и магнитным потоком через контур, создаваемым данным током.

Индуктивность также называют коэффициентом самоиндукции, она характеризует магнитные свойства электрической цепи (контура, катушки и т.д.)

Вопрос 5. Как можно переписать формулу для энергии магнитного поля?

Ответ. Формула может быть записана в виде:

W=LI22=ФI2=Ф22L

Нужна помощь в решении задач или любых других заданий по учебе? Профессиональный сервис для студентов всегда готов поспособствовать с их решением.

ИСПЫТАНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА

Каждый трансформатор должен быть испытан для определения его технических характеристик с помощью некоторых испытаний, таких как типовые испытания , стандартные испытания, специальные испытания.  

На заводе основными целями этого испытания являются следующие:

1. Расчет потерь I ² R в трансформаторе.
2. Расчет температуры обмотки в конце испытания трансформатора на повышение температуры.
3. В качестве стандарта для оценки возможных повреждений в полевых условиях.

Проводится на объекте с целью проверки аномалий из-за ослабления соединений, повышенного сопротивления контактов в переключателях ответвлений, обрыва жил жил, высоковольтных выводов и вводов.

Мостовой метод измерения сопротивления обмотки

Мостовой метод основан на сравнении известного сопротивления с неизвестным сопротивлением. Когда токи, протекающие через плечи мостовой схемы, уравновешиваются, показания гальванометра показывают нулевое отклонение, что означает, что в уравновешенном состоянии через гальванометр не будет протекать ток.

Очень небольшое значение сопротивления (в диапазоне миллиомов) может быть точно измерено с помощью метода моста Кельвина , тогда как для более высоких значений применяется метод измерения сопротивления моста Уитстона. При мостовом методе измерения сопротивления обмоток погрешности сведены к минимуму.

Сопротивление, измеренное мостом Кельвина,

Все остальные шаги, которые необходимо выполнить во время измерения сопротивления обмоток трансформатора в этих методах аналогичны вольтамперному методу м измерение сопротивления обмотки трансформатора , кроме методики измерения сопротивления.

Измерение сопротивления выполняется с помощью моста Уитстона,

Процедура измерения сопротивления обмотки трансформатора

Для обмотки, соединенной звездой , измерение сопротивления должно выполняться между нейтральным выводом и линией.

Для автотрансформаторов , соединенных звездой , измерение сопротивления стороны ВН проводят между клеммой IV и клеммой ВН, затем между нейтралью и клеммой IV.
Для обмоток , соединенных треугольником, сопротивление обмотки должно быть измерено между парами линейных зажимов. Как и при соединении треугольником, измерение сопротивления отдельной обмотки не может быть выполнено отдельно, сопротивление каждой обмотки рассчитывается по следующей формуле:

Сопротивление каждой обмотки = 1,5 × Измеренное значение

Измерение сопротивления выполняется при температуре окружающей среды и затем пересчитывается в сопротивление при 75 900·10 o C для всех практических целей сравнения с указанными расчетными значениями, предыдущими результатами и диагностикой.

Сопротивление обмотки при стандартной температуре 75 ^o C

Где,

R _t = Сопротивление обмотки при температуре t
t = Температура обмотки

Обычно обмотки трансформатора покрыты бумажной изоляцией и погружены в изоляционную жидкость, поэтому невозможно измерить реальную температуру обмотки в обесточенном трансформаторе в момент времени измерение сопротивления обмотки трансформатора . Разработана аппроксимация для расчета температуры обмотки в этих условиях следующим образом:

Температура обмотки = средняя температура изоляционного масла

Среднюю температуру изоляционного масла следует измерять через 3–8 часов после отключения питания. ^o C.

Измерение сопротивления может быть выполнено с помощью простого метода вольтметра-амперметра, моста Кельвина или автоматического комплекта для измерения сопротивления обмотки (омметра). , желательно комплект на 25 Ампер).

Предостережение для метода вольтметра-амперметра: Ток должен быть менее 15% от номинального тока обмотки. Если оно больше, нагрев обмотки вызывает неточность и тем самым изменяет ее температуру и сопротивление.

Примечание : Сопротивление обмотки трансформатора должно быть измерено на каждом ответвлении.

Вольтамперный метод измерения сопротивления обмоток

Измерение сопротивлений обмотки трансформатора может быть выполнено вольтамперным методом. В этом методе к обмотке прикладывается испытательный ток и измеряется соответствующее падение напряжения на обмотке.

Согласно простому закону Ома

, т. е. R _x = V ⁄ I, можно легко определить значение сопротивления.

Методика вольтамперного метода измерения сопротивления обмоток

1. Перед измерением температура обмотки должна быть равна температуре ее масла. Трансформатор должен находиться в выключенном состоянии без возбуждения не менее 3-4 часов.
2. Измерение выполняется с постоянным током
3. Полярность намагничивания сердечника должна быть постоянной, чтобы свести к минимуму ошибки наблюдения во время всех измерений сопротивления.
4. Для защиты выводов вольтметра от высоких напряжений, которые могут возникнуть при включении и выключении токовой цепи, он должен быть независим от токоподводов
5. Показания снимаются после того, как напряжение и ток станут установившимися значениями. В некоторых случаях на это уходит несколько минут в зависимости от импеданса обмотки.
6. Испытательный ток должен быть менее 15 % номинального тока обмотки. Если оно больше, нагрев обмотки вызывает неточность и тем самым изменяет ее сопротивление.
7. Для выражения сопротивления необходимо указать значение сопротивления вместе с соответствующей температурой обмотки во время измерения. Как мы уже говорили ранее, после пребывания в выключенном состоянии в течение 3-4 часов температура масла будет равна температуре обмотки. Температура масла во время испытаний принимается как среднее значение температур нижнего и верхнего масла трансформатора.

8. Для трехфазной обмотки , соединенной звездой, измеренное сопротивление между двухпроводными клеммами трансформатора будет в 2 раза больше сопротивления каждой фазы.
9. Для трехфазной обмотки , соединенной треугольником, измеренное сопротивление между двухлинейными клеммами трансформатора будет меньше, чем сопротивление на фазу.
10. Этот вольтамперный метод измерения сопротивления обмотки трансформатора следует повторить для каждой пары линейных выводов обмотки при каждом положении ответвления.

Трансформатор — Как рассчитать максимальный выходной ток вторичной обмотки?

спросил
4 года, 7 месяцев назад

Изменено
4 года, 7 месяцев назад

Просмотрено
3к раз

\$\начало группы\$

Я снял трансформатор ИБП. Это трансформатор Viking класса B. Его первичная сторона имеет 4 провода черного, зеленого, синего и желтого цвета.
Я нашел сопротивление следующим образом:
1. Черный к зеленому — 17 Ом
2. Черный на синий — 14 Ом
3. Черный на желтый — 15 Ом
Вторичная сторона имеет 2 толстых провода и сопротивление 0,5 Ом.

Теперь мой вопрос: если я подключу 230 В между черным и зеленым, будет ли потребляться 13,5 ампер? Не думаю, что будет большой ток. Где я не прав?
На самом деле, я хочу рассчитать максимальный выходной ток вторичной обмотки, но мой мультиметр не показывает ампер. Но по формуле трансформатора я могу найти вторичный ток, если известен первичный ток.
Поскольку Vp/Vs = Is/Ip = Np/Ns

Мой расчет —
В=ИК
я = 230/17
= 13,5 А
Прошу помощи, спасибо.

Редактировать — Для входа 230 В Вторичный дает 6 Вольт.

• ток
• трансформатор
• сопротивление
• обмотка

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Сопротивление обмоток трансформатора может быть полезной подсказкой для людей, которые знают, что делают, пытаясь понять, как трансформатор устроен внутри. К сожалению, он ничего не говорит вам о номинальных или ожидаемых токах или напряжениях, которые, как ожидается, будут присутствовать на обмотках.

Найдите техпаспорт на него или часть оборудования, которое его использует, и измерьте некоторые напряжения, прежде чем подавать на него какое-либо напряжение, и уж точно не подключайте его к сети и смотрите, что он делает.

Лучший способ начать исследование неизвестного трансформатора — это найти другой трансформатор, способный обеспечить безопасное низкое напряжение, скажем, 12 В переменного тока, и подключить его к паре обмоток с наибольшим сопротивлением на неизвестном трансформаторе. Теперь сделайте несколько измерений напряжения, чтобы установить соотношение витков.

Даже после этого вы все равно не будете знать, предназначена ли отдельная высоковольтная обмотка на 120 или 240 вольт. Две идентичные обмотки высокого напряжения, вероятно, по 120 В каждая, предназначены для использования последовательно или параллельно. Несколько обмоток очень низкого напряжения, соединенных с обмоткой высокого напряжения, вероятно, являются обмотками переключения ответвлений.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

17 Ом, скорее всего, сопротивление первичной обмотки постоянному току.

Предполагая, что вторичные обмотки не подключены (нет нагрузки): Для переменного тока, который вы применяете, будет преобладать гораздо большее основное полное сопротивление трансформатора Zm=2*pi f Lm. Следовательно, первичный переменный ток I=230/Zm будет намного ниже, чем 13,5А.

Предполагая, что вторичные цепи короткие: Ток будет ограничиваться в основном сопротивлением постоянного тока первичной обмотки 17 Ом, и результирующий ток составит 13,5 А (вероятно, не очень хорошая идея).

При подключенной нагрузке токи зависят от нагрузки. Так что надо указать нагрузку.

Некачественное изображение схемы трансформатора, напр. здесь. Вы должны попытаться найти лучший, прежде чем работать с 230 В.

\$\конечная группа\$

3

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.