"Телефонное дело. Пособие для сержантского состава и курсантов учебных подразделений войск связи" - читать интересную книгу автора (Жуков Д. П.)

Рис. 47. Втягивание железа в соленоид
Если наложить на соленоид правую руку так, чтобы ток как бы выходил из пальцев, то отогнутый большой палец укажет на северный полюс соленоида.
Если к соленоиду, по которому проходит ток, поднести кусочек железа (рис. 47), то последний втянется внутрь соленоида. Втяги-
46
вание объясняется тем, что силовые линии поля соленоида, проходя через железо, намагничивают его. Наиболее удаленный от соленоида конец железного бруска приобретает северную полярность, так как силовые линии выходят из него, а конец бруска,, расположенный ближе к соленоиду, приобретает южную полярность. Намагниченный брусок втягивается в соленоид до тех пор, пока его нейтральная линия не совпадет с нейтральной линией соленоида.
Стальной брусок, поднесенный к соленоиду, также намагнитите"' и втянется в соленоид, но если выключить ток, брусок будет представлять собой постоянный магнит, тогда как железо теряет свойства магнита.
Сила втягивания бруска в соленоид т,ем больше, чем большей силы ток проходит через соленоид и чем большее число витков OR имеет.
§ 25. Электромагнит
Соленоид с помещенным внутрь его железным стержнем называется электромагнитом. Соленоид называют обмоткой электромагнита, а железный стержень сердечником электро-
Нонец абщотно
Рис. 48. Устройство электромагнита.
*.* 1~ каркас; 2 - сердечник; 3-обмотка; -4 - предохранительная оболочка; б - магнитная цепь подковообразного электромагнита
магнита. Обмотка изготовляется из изолированной медной проволоки, намотанной на каркас в несколько слоев. В зависимости от назначения электромагнита его обмотка делается определенного сечения и имеет то или иное число витков. Для предохранения изоляции обмотки она покрывается одним или несколькими слоями бумаги или каким-либо другим изолирующим материалом (рис. 48,а). Начало и конец обмотки выводятся наружу и присоединяются к выводным клеммам, укрепляемым на каркасе. Каркас представляет собой шпулю, изготовляемую чаше всего из пресс-
47
щпана, фибры или дерева. Каркасы обмоток бывают различных форм в зависимости от типа и назначения электромагнита. В качестве материала для сердечника применяют мягкое, отожженное железо. Сердечники бывают целые и составные. Составные сердечники изготовляются из листового мягкого железа.
Принцип действия электромагнита
Если по обмотке электромагнита пропустить электрический ток, то вокруг нее образуется магнитное поле, силовые линии которого проходят через сердечник. Сердечник намагничивается и приобретает свойства магнита притягивать к себе магнитные тела.
Полюса электромагнита определяются, так же как и у соленоида, по правилу правой руки. Если в обмотке изменить направление тока, то в соответствии с этим изменятся и полюса электромагнита.
Магнитный поток электрЬмагнита определяется полным числом силовых линий, приходящихся на площадь поперечного сечения сердечника. Величина магнитного потока электромагнита зависит от: а) силы тока, проходящего по обмотке, б) числа витков обмотки и в) магнитного сопротивления цепи (путь прохождения силовых линий обычно называют магнитной цепью) (рис. 48, б).
Сила тока в обмотке электромагнита может быть изменяема по мере необходимости в известных пределах, но число витков остается неизменным для каждого электромагнита.
Произведение силы тока / на число витков обмотки w называется (магнитодвижущей силой. Как э.д.с. является причиной возникновения электрического тока, так магнитодвижущая сила есть причина возникновения магнитного потока в электромагните. Магнитодвижущая сила измеряется числом ампер-витков.
Например, по обмотке электромагнита, имеющего 350 витков, проходит ток силою 0,5 а. Магнитодвижущая сила равна I-w = •- 0,5 • 350 = 175 ампер-витков.
Для того же электромагнита при силе тока 0,7 а магнитодвижущая сила / • да = 0,7 • 350 = 245 ампер-витков.
Так как число витков обмотки и магнитное сопротивление для каждого электромагнита величины постоянные, то магнитный поток данного электромагнита изменяется с изменением силы тока, проходящего по обмотке.
Сила притяжения электромагнита зависит от его магнитного 'потока.
Следовательно, чтобы увеличить силу притяжения данного электромагнита, надо увеличить силу тока в его обмотке.
Для уяснения вышеизложенного проделаем такой опыт. Включим электромагнит к источнику тока Б, как показано, на рис. 49. Не замыкая ключа /С, установим на некотором расстоянии от одного из полюсов электромагнита штатив с подвешенной на нем тонкой железной пластинкой. Заметим, что пластинка находится в спокойном состоянии.
-48
Замкнем ключ /С и установим в цепи какую-то силу тока. Подвигая штатив к магниту, убедимся в том, что пластинка притянется к нему с некоторого расстояния. Значит, сердечник электромагнита намагнитился.
Уменьшая или увеличивая силу тока в цепи реостатом /?, убедимся в том, что с уменьшением силы тока пластинка притягивается с меньшей силой и с меньшего от полюса расстояния. Увеличивая
Рис. 49. Опыт, показывающий изменение силы притяжения электромагнита с изменением силы тока в цепи: Б - батарея; /? - реостат; К - ключ; А - амперметр
силу тока, мы заметим, что пластинка будет притягиваться сильнее и с большего расстояния. Следовательно, сила притяжения электромагнита зависит от силы тока в цепи.
Зная направление тока в цепи, определим полюса электромагнита по правилу правой руки и при помощи подвижной магнитной стрелки убедимся в этом. Изменив направление тока в цепи путем переключения концов батареи, обнаружим стрелкой, что полюса электромагнита также изменились. Следовательно, полярность электромагнита зависит от направления тока в цепи.
Электромагниты широко применяются в телефонии. Основные части таких деталей телефонной аппаратуры, как телефон, зуммер, звонок, бленкер, являются электромагнитами. Работа электромагнитов этих частей будет подробно разобрана ниже. Здесь мы остановимся на характеристике типов электромагнитов.
Электромагниты делятся по своему действию на две группы: неполяризованные и поляризованные, а по форме - на прямолинейные, подковообразные и др.
Неполяризованным называется такой электромагнит, у Kotoporo сердечник не обладает магнитными свойствами, когда по его обмотке не течет ток. Примером может служить электромаг-
4-167
49
нит, представленный на рис. 48. Неполяризованные электромагниты используются в зуммере, бленкере, звонке постоянного тока.
Поляризованный электромагнит представляет собой соединение постоянного магнита с электромагнитом. Он
устроен так. К полюсам постоянного V1' \ ч у ч магнита прикрепляются полюсные над-' - • ' • • л ставки из мягкого, отожженного железа,
служащего сердечниками электромагнитов. Так как полюсные надставки соединены с полюсами постоянного магнита, то они обладают магнитными свойствами и при отсутствии тока в обмотке (рис. 50).
Принцип действия поляризованного электромагнита заключается в следующем:
' 1. Когда в обмотке нет тока, то поляризованный электромагнит обладает магнитным потоком, создаваемым постоянным магнитом (рис. 50, с).
2. Если через обмотку электромагнита пропускать ток в направлении, указанном стрелкой (рис. 50, б), то, применяя правило правой руки, увидим, что магнитное поле электромагнита совпадает с полем постоянного магнита и усиливает .его.
3. Если через обмотку электромагнита пропустить ток в обратном направлении (как указано на рис. 50, в), то полученное при этом поле электромагнита будет направлено против поля постоянного магнита и ослабит его. •
4. Кроме того, усиление или ослабление магнитного потока поляризованного магнита может быть достигнуто увеличением или уменьшением силы тока в цепи.
Перечисленные свойства поляризованного электромагнита имеют очень большое значение в работе телефона и поляризованного звонка.
Рис. 50. Действие поляризованного электромагнита:
/ - полюс постоянного магнита; 2- полюсная надставка; 3-обмотка электромагнита; а -в обмотке электромагнита тока нет; в и в - по обмотке проходгг ток, как указано на рисунке стрелками