Синусоидальное напряжение приложено к катушке со стальным сердечником.
Тип задачи:
Осесимметричная задача магнитного поля переменных токов.
Геометрия:
Ввиду симметрии задачи мы можем оставить в расчетной области только правую половину катушки (показана верхней половиной ее поперечного сечения). Поэтому значения параметров элементов электрической цепи должны быть уменьшены вдвое против их номинального значения.
Дано:
Магнитная проницаемость стального сердечника μ - нелинейная;
Электропроводность стального сердечника γ = 10 000 000 См/м;
Магнитная проницаемость катушки μ = 1;
Электропроводность катушки (медь) γ = 56 000 000 См/м;
Число витков катушки w = 120;
Амплитуда приложенного напряжения U = 13.33 В;
Частота f = 50 Гц.
Задача:
Рассчитать ток в обмотке.
Решение:
В реальной катушке ток имеет несинусоидальную форму (см. пример TECircuit1). Точную форму кривой тока при решении задачи магнитного поля переменных токов получить нельзя. Но можно посчитать действующее значение тока. Этот расчет выполняется значительно быстрее чем решение нестационарной задачи.
Результат:
| Задача | Ток (действующее значение), A | Ток (кривая), A |
| Нестационарная | 34.1 |
48.1·sin(wt + 108°) + 3.2·sin(3wt + 147°) + 1·sin(5wt + 177°) |
| Переменных токов | 35.3 |
49.9·sin(wt + 104°) |
См. задачуHMagn4.pbm в папке с примерами.