Теория электротехники

Данный материал посвящен фундаментальным принципам электромеханического преобразования энергии — процессам, лежащим в основе работы всех электрических машин (генераторов и двигателей). Мы разберем физику возникновения электродвижущей силы (ЭДС) и электромагнитных сил, а также научимся рассчитывать энергетический баланс системы. Взаимное преобразование механической и электрической энергии базируется на явлении электромагнитной индукции. Это открытие, сделанное Майклом Фарадеем в 1831 … Читать далее

Явление электромагнитной индукции представляет собой фундаментальный физический процесс возникновения электрического тока, электрического поля или электрической поляризации в проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего данный контур. По сути, это механизм преобразования магнитной энергии (или механической энергии движения в магнитном поле) в электрическую энергию. Исторически данное открытие стало поворотным моментом в развитии человеческой цивилизации, … Читать далее

Что такое магнитная цепь? В электротехнике под этим термином понимается совокупность устройств и сред, через которые замыкается магнитный поток. Понимание принципов работы магнитных цепей является фундаментом для проектирования электрических машин, трансформаторов, электромагнитов, реле и измерительных приборов. Без точного расчета магнитной системы невозможно создание эффективного электродвигателя или надежного привода. Исторически развитие теории магнитных цепей неразрывно связано … Читать далее

Магнитные материалы — это класс веществ, которые обладают способностью взаимодействовать с магнитным полем, прежде всего, проявляя свойства ферромагнетизма или ферримагнетизма. Эти материалы являются основой для множества устройств в электротехнике, электронике, приборостроении и вычислительной технике. Исторически первым известным магнитным материалом был природный минерал магнетит (магнитный железняк), из которого изготавливали первые компасы. Однако научное и промышленное развитие … Читать далее

Потери в магнитных материалах (также известные как потери в сердечнике или потери в железе) — это процесс рассеивания энергии, преимущественно в виде тепла, который неизбежно возникает при перемагничивании материала в переменном магнитном поле. Этот эффект является ключевым фактором в проектировании и эксплуатации трансформаторов, электродвигателей, генераторов, дросселей и других электротехнических устройств, работающих на переменном токе. Исторически, … Читать далее

Магнитные свойства — это фундаментальная характеристика, описывающая, как вещество реагирует на воздействие внешнего магнитного поля. Понимание этих свойств критически важно для электротехники, материаловедения и физики. Хотя магнетизм был известен с древности (через природные магниты, или магнетит), научное его изучение началось значительно позже. Работы Ханса Кристиана Эрстеда, Андре-Мари Ампера и Майкла Фарадея в XIX веке заложили … Читать далее

Энергия магнитного поля — это потенциальная энергия, накопленная в объеме пространства, где существует магнитное поле. Любой проводник с током, катушка индуктивности или постоянный магнит создают поле, которое содержит запасенную энергию. Эта концепция является фундаментальной в электротехнике и физике. Исторически идея о том, что энергия хранится непосредственно в поле, а не в создающих его проводниках, была … Читать далее

Силы в магнитном поле — это силовые воздействия, которые магнитное поле оказывает на движущиеся электрические заряды и, как следствие, на проводники, по которым протекает электрический ток. Это явление является фундаментальным для электротехники и лежит в основе работы подавляющего большинства электрических машин и аппаратов. Исторически, связь между электричеством и магнетизмом была впервые продемонстрирована Гансом Христианом Эрстедом … Читать далее

Потокосцепление — это физическая величина, характеризующая связь магнитного потока с электрическим контуром (например, витком провода или обмоткой). Говоря проще, она показывает, какая «доля» магнитного поля «пронизывает» контур, умноженная на количество витков в этом контуре. Различают собственное потокосцепление, создаваемое током в самом контуре, и взаимное потокосцепление, создаваемое током в соседнем контуре. Исторически эти концепции неразрывно связаны … Читать далее

Магнитное поле — это фундаментальная форма материи, одна из двух компонент единого электромагнитного поля. Оно представляет собой особое силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды, проводники с током, а также на тела, обладающие магнитным моментом (например, постоянные магниты). Исторически изучение магнетизма началось с наблюдения свойств постоянных магнитов (магнетита). Однако ключевой прорыв произошел в 1820 году, … Читать далее