СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ ПРОВОДНИКОМ С ТОКОМ И ФЕРРОМАГНИТНОЙ МАССОЙ

Вблизи ферромагнитной массы магнитное поле вокруг проводника с током (рис. 2-8, а) искажается, магнитные силовые линии стремятся замкнуться по массе и возникают силы, стремящиеся притянуть проводник к этой массе.

Значение силы притяжения может быть определено из следующих соображений. Заменим действие ферромагнитной массы вторым проводником с током того же направления, расположенным на таком же расстоянии от границы раздела сред. Картина поля при этом не нарушится, так как одновременно с удвоением длины магнитной силовой линии удвоилась и магнитодвижущая сила (2i вместо i), т.е. такая замена вполне правомерна.

Силы взаимодействия между двумя параллельными проводниками подсчитываются по уравнениям (2-19) и (2-20). Только в данном случае вместо, расстояния, а надо брать 2а, т.е.

(2-50)

Следует при этом помнить, что приведенные рассуждения полностью справедливы при бесконечно большой проницаемости магнитных силовых линий в ферромагнитной массе по отношению к их проницаемости в воздухе. Фактически с учетом магнитного сопротивления массы и наличия насыщения силы будут несколько меньшими.

Если проводник с током находится внутри ферромагнитной массы (рис. 2-8, б), то те же силы будут отталкивать его от границы раздела. Картина поля, а следовательно, и сила взаимодействия будут такими, как если бы за пределами ферромагнитной массы на таком же расстоянии был расположен проводник с таким же током, но обратного направления. Значение силы определяется тем же уравнением (2-50).

Рис. 2-8. К определению сил взаимодействия между проводниками с током и ферромагнитной массой

Аналогичные силы притяжения будет испытывать проводник, расположенный в щели постоянного (рис. 2-8, в) или переменного (рис. 2-8,г) сечения в ферромагнитной массе. Без учета насыщения

. (2-51)

где l – длина щели (перпендикулярно чертежу); δ или δ_x – ширина щели в месте расположения проводника.

В щели постоянного сечения сила, затягивающая проводник вглубь, будет неизменной, а в щели переменного сечения – переменной, возрастающей по мере сужения щели.

Уравнение (2-51) относится к проводнику, расположенному в щели строго симметрично, когда сила действует по оси х. Однако если проводник окажется смещенным с оси симметрии, то силы притяжения его к противоположным стенкам (по оси у) окажутся неравными. Проводник будет перемещаться по какой-то кривой, показанной штриховой линией, определяемой двумя переменными составляющими сил F_x и Fy