载流导体的电动力及电动稳定性教学PPT.ppt

载流导体的电动力及电动稳定性 一、载流导体的电动力1、定义 2、优缺点 二、电动力的判断 1、方法 2、举例 载流导体在磁场中受到电动力 环型导体所受电动力 U型导体所受电动力 平行线圈间的电动力 隔离开关受到的电动力 隔离开关受到的电动力 电弧受到的电动力 接触的触头间收缩电动力 动静触头间电动力的改善 利用电动力的磁吹原理 三、载流导体电动力的计算 1、用比奥· 沙瓦定律推取计算公式 2、两平行有限长载流圆导体间的电动力 3、两平行无限长载流导体间的电动力 4、两垂直载流导体间的电动力 四、电器的电动稳定性 1、定义 2、电动稳定性是考核电器性能的重要指标之一。 3、电器的(电)动稳定性一般用其零部件的机械应力不超过容许值时电流峰值，或以该电流与额定电流之比来表示。 * 载流导体处在磁场中会受到力的作用，载流导体系统间相互也会受到力的作用，这种力称为电动力。 电动机的原理就是利用电动力的例子，将电能转换为机械能；接触器的磁吹灭弧是利用电动力的作用改善和提高电器性能的例子。 动、静触头间的电动斥力过大会使接触压力减小，接触电阻增大造成触头的熔化或熔焊，影响触头的正常工作；有时在强大短路电流所形成的电动力下，使电器发生误动作或使导体机械变形，甚至损坏；对大容量输配电设备来说，在短路情况下电动力可达很大数值，对配电装置的性能和结构影响极大。 左手定则----伸平左手，磁通穿过左手掌，四个手指为电流方向，那末大姆指指出的就是电动力方向。 磁通管侧压力原理----即米特开维奇定则，把磁力线看成为磁通管，具有纵向张力和横向侧压力，即纵向力图缩短，横向力图扩张，因此磁通管密度高的一侧具有推动导体向密度低的一侧运动的电动力。 当长为L并通有电流I的导体垂直置于磁感应强度为B的均匀磁场中时，作用在该导体上的电动力F为 F＝BIL 若该导体与磁感应强度B的方向成β夹角时，则作用在导体上的电动力 F＝BILsinβ 若任意形状的载流导体置于不均匀磁场中，这时导体所受的电动力是由作用在导体上各个长度元dL的许多力元dF的几何和来决定。因为可将无限短的导体视为直线，它所处的磁场可认为是均匀的，因此它所受到的力dF，可用下式表示 dF＝I·dL·B·sinβ 长为L的全导体所受到的力则为 F=∫0LdF 在通常情况下，磁场中各点的磁感应强度B不是预先给定的，只给出导体电流及导体的空间位置情况，此时可采用比奥·沙瓦定律来进行电动力的计算。 F=KhI1I2×10-7 (N) 回路系数： Kh=∫0L1[(cosα1＋cosα2)/d]dx 电动力除与两载流导体的电流有关外，还与两导体的长度及相互位置有关。 电动力的计算实际上是根据导体的长度和相互位置来计算回路系数Kh，再求出载流导体间相互作用的电动力。 Kh=[(AD+BC)－(AC+BD)]/d =(ΣD－ΣS) ΣD 两载流导体构成梯形的两对角线之和(m) ΣS 两载流导体构成梯形的两腰之和(m) 电动力为 F=[I1·I2(ΣD－ΣS)×10－7]/d (N) F=(2I1·I2·L×10－7)/d (N) Kh=ln[(OB＋BC)(OA＋AD)]/[(OB＋BD)(OA＋AC)] 作用于载流导体L1上的电动力F为 F=I1·I2·Kh×10－7 (N) 电器的电动稳定性是指电器能短时耐受短路电流的作用、不致产生永久性形变或遭到机械损伤的能力。 *