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      標題: 通直流電鋼圓柱的磁場強度分布(講稿節選) [打印本頁]

      作者: 梁金昆    時間: 2016-6-26 19:25
      標題: 通直流電鋼圓柱的磁場強度分布(講稿節選)
      本帖最后由 梁金昆 于 2016-6-29 08:08 編輯

      1.問題的提出
          特壓《磁粉檢測》教材(2008版)第26頁圖2-29 鋼柱通交、直流電磁化的磁場強度分布,是個將縱坐標畫錯了的圖,主要錯誤是將縱坐標H/Hm ,  標為“H”。 讀者可以看我的日志《拜見馮銀丹先生》。但該圖DC(直流)曲線示意卻是對的。即: 鋼柱內的磁場強度H呈斜直線上升,與該點和中心距離R 成正比;當R=R m時(R m為鋼柱半徑),H=Hm(最大值);當R〉R m時,磁場強度H和R成反比。然而,學員們又經常提出的問題是: 在RR m時,為什么鋼棒內的磁場強度H呈斜直線上升,H為什么與R成正比R〉R m時,為什么H和R又成反比
          一些年前,我的MT講稿曾試圖回答這些問題,現予節選。如有不當,請指正。
      2.公式推導
      2.1 直流電在鋼圓柱截面內(RR m)的電流分布---電流密度i
          直流電在鋼圓柱截面內的電流分布---電流密度i,因為無渦流和趨膚效應產生,截面內每mm2(每亳米平方的電流分布是均勻的。當通過直流電電流值Im已知,鋼柱半徑R m已知,鋼柱橫截面積(πR m的平方)已知,電流密度i就已知了。
              i=Im/(πR m2)                              (1)
         式中:R m2是R m的平方。以下R 2表示 R的平方。                  
      2.2 當RR m時,以R半徑的假想環內電流值I計算公式
           I應等于 電流密度i乘假想環面積(πR 的平方):
            I= i πR 2                                   (2)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               筆者注:上述R半徑的假想環,不但是計算環內直流電的基礎,而且是后面要講的安培環路定律的基礎。磁場強度線不怛與直流電方向垂直,而且還是有方向性圓環,其方向用右手螺旋定則確定。                                   
      2.3 假想環的磁場強度,簡單的安培環路定律
         可能牽涉磁感應強度等問題,特壓《磁粉檢測》教材(2008版)未講安培環路定律。我在此補充個簡單的安培環路定律:通直流電鋼圓柱的磁場強度分布,呈閉合環路狀態(因R不同,可為若干假想的同心圓),其方向由右手螺旋定則確定,磁場強度H數值環路圓周長2πR等于環路包圍的垂直通過的電流安培數,即:
               H. 2πR= I                                                                  3
         變換公式(3:
               H= I/2πR                                                         4
              H= iπ R 2/2πR= iR/2                                        5                                
          由公式(5)可以看出:RR m時,磁場強度HR成正比,DC(直流)曲線是條上斜直線。當R=R m時,I= ImH= H m(最大值).
          當R〉R m時,H= Im/2πR),隨R增大,圓周長2πR增大,但假想環包圍電流  Im卻不變,故而H和R又成反比了。

      作者: 梁金昆    時間: 2016-6-28 17:11
      本帖最后由 梁金昆 于 2016-6-28 18:49 編輯

      老了,眼昏花,手也不聽使喚,此文多次修改,請讀者見諒!謝謝羅瑯先生的鼓勵!
      作者: 劉恩凱    時間: 2016-6-29 11:26
      梁老,最近身體可好?
      作者: 梁金昆    時間: 2016-6-29 14:39
      劉先生:你好!我的身體還好!謝謝!祝你一切都好!




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