Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 9418
2018-10-13 
Из имеющегося готового сердечника надо сделать электромагнит с максимальной подъемной силой. Требуется определить диаметр провода и количество витков (график зависимости магнитной индукции от числа ампер-витков на 1 см дан на рисунке).
Решение:
Подъемная сила электромагнита определяется по формуле $F = \left ( \frac{B}{5000} \right )^{2}S$, где $B$ - магнитная индукция в гауссах, $S$ - площадь поперечного сечения сердечника в $см^{2}$. Максимальная подъемная сила будет в том случае, когда сердечник намагничен до насыщения. По графику определяем $B$ и число ампервитков $W_{1}$, соответствующих току насыщения. Общее число ампервитков будет $W = W_{2}L$, где $W_{2}$ - число ампервитков на 1 см длины сердечника, $L$ - длина сердечника в см. Площадь поперечного сечения обмоточного провода $S_{пр} = \frac{ \rho W (4W + \pi D i L) }{UiL}$, где $\rho$ - удельное сопротивление провода в $ом \cdot см$, $W$ - число ампервитков, $D$ - диаметр сердечника, $i$ - допустимая плотность тока (для медного обмоточного провода $i = 200 А/см^{2}$), $L$ - длина обмотанной части сердечника в см, $U$ - напряжение в вольтах. Величина тока $I = iS_{пр}$, количество витков $n = \frac{W}{I}$.
Из имеющегося готового сердечника надо сделать электромагнит с максимальной подъемной силой. Требуется определить диаметр провода и количество витков (график зависимости магнитной индукции от числа ампер-витков на 1 см дан на рисунке).
Решение:
Подъемная сила электромагнита определяется по формуле $F = \left ( \frac{B}{5000} \right )^{2}S$, где $B$ - магнитная индукция в гауссах, $S$ - площадь поперечного сечения сердечника в $см^{2}$. Максимальная подъемная сила будет в том случае, когда сердечник намагничен до насыщения. По графику определяем $B$ и число ампервитков $W_{1}$, соответствующих току насыщения. Общее число ампервитков будет $W = W_{2}L$, где $W_{2}$ - число ампервитков на 1 см длины сердечника, $L$ - длина сердечника в см. Площадь поперечного сечения обмоточного провода $S_{пр} = \frac{ \rho W (4W + \pi D i L) }{UiL}$, где $\rho$ - удельное сопротивление провода в $ом \cdot см$, $W$ - число ампервитков, $D$ - диаметр сердечника, $i$ - допустимая плотность тока (для медного обмоточного провода $i = 200 А/см^{2}$), $L$ - длина обмотанной части сердечника в см, $U$ - напряжение в вольтах. Величина тока $I = iS_{пр}$, количество витков $n = \frac{W}{I}$.
