Plik opór magnetyczny lub opór magnetyczny jest oporem, jaki medium stawia przed przejściem strumienia magnetycznego: im wyższa reluktancja, tym trudniej jest ustalić strumień magnetyczny. W obwodzie magnetycznym reluktancja odgrywa taką samą rolę, jak opór elektryczny w obwodzie elektrycznym.
Cewka, przez którą przepływa prąd elektryczny, jest przykładem bardzo prostego obwodu magnetycznego. Dzięki prądowi generowany jest strumień magnetyczny zależny od geometrycznego ułożenia cewki, a także od natężenia przepływającego przez nią prądu..
Indeks artykułów
Oznaczając strumień magnetyczny jako Φm, ty masz:
Φm = N.i / (ℓdo / μAdo)
Gdzie:
-N to liczba zwojów cewki.
-Natężenie prądu wynosi ja.
-ℓdo reprezentuje długość obwodu.
-DOdo to pole przekroju poprzecznego.
-μ to przepuszczalność medium.
Czynnikiem w mianowniku, który łączy geometrię i wpływ ośrodka, jest właśnie oporność magnetyczna obwodu, wielkość skalarna oznaczona literą ℜ, aby odróżnić ją od rezystancji elektrycznej. A) Tak:
ℜ = ℓdo / μ.Ado
W Międzynarodowym Układzie Jednostek (SI) ℜ jest mierzone jako odwrotność henry'ego (pomnożone przez liczbę zwojów N). Z kolei henry jest jednostką indukcyjności magnetycznej, równoważną 1 tesli (T) x metr kwadratowy / amper. W związku z tym:
1 GODZINA-1 = 1 A / T.mdwa
Jako 1 w nocydwa = 1 weber (Wb), opór wyrażany jest również w A / Wb (amper / weber lub częściej amperobrot / weber).
Ponieważ reluktancja magnetyczna pełni taką samą rolę jak opór elektryczny w obwodzie magnetycznym, możliwe jest rozszerzenie analogii o odpowiednik prawa Ohma V = IR dla tych obwodów.
Chociaż nie krąży on prawidłowo, strumień magnetyczny Φm zastępuje prąd, a zamiast napięcia V, definiuje napięcie magnetyczne lub siła magnetomotoryczna, analogiczne do siły elektromotorycznej lub np w obwodach elektrycznych.
Za utrzymanie strumienia magnetycznego odpowiada siła magnetomotoryczna. Skrócone f.m.m i jest oznaczony jako ℱ. Dzięki niemu w końcu mamy równanie, które wiąże te trzy wielkości:
ℱ = Φm . ℜ
W porównaniu z równaniem Φm = N.i / (ℓdo / μAdo), wnioskuje się, że:
ℱ = N.i
W ten sposób reluktancję można obliczyć znając geometrię obwodu i przepuszczalność ośrodka, a także znając strumień magnetyczny i napięcie magnetyczne, dzięki temu ostatniemu równaniu, zwanemu Prawo Hopkinsona.
Równanie oporu magnetycznego ℜ = ℓdo / μAdo jest podobne do R = L / σA na opór elektryczny. W tym drugim przypadku σ oznacza przewodność materiału, L to długość drutu, a A to jego powierzchnia przekroju.
Te trzy wielkości: σ, L i A są stałe. Jednak przepuszczalność medium μ, generalnie nie jest stała, więc oporność magnetyczna obwodu również nie jest stała, w przeciwieństwie do jego elektrycznego porównania.
Jeśli następuje zmiana w medium, na przykład podczas przechodzenia z powietrza do żelaza lub odwrotnie, następuje zmiana przepuszczalności, co w konsekwencji powoduje zmianę niechęci. A także przechodzą materiały magnetyczne cykle histerezy.
Oznacza to, że przyłożenie zewnętrznego pola powoduje, że materiał zachowuje część magnetyzmu, nawet po usunięciu pola..
Z tego powodu za każdym razem, gdy obliczana jest reluktancja magnetyczna, konieczne jest dokładne określenie, w którym punkcie cyklu znajduje się materiał, a tym samym poznanie jego namagnesowania..
Chociaż niechęć zależy w dużej mierze od geometrii obwodu, zależy również od przepuszczalności medium. Im wyższa ta wartość, tym mniejsza niechęć; tak jest w przypadku materiałów ferromagnetycznych. Z drugiej strony powietrze ma niską przepuszczalność, dlatego jego opór magnetyczny jest wyższy..
Solenoid to uzwojenie długości ℓ wykonane z N zwojów, przez które przepływa prąd elektryczny I. Zwoje są zwykle nawinięte w sposób okrężny.
W jego wnętrzu generowane jest intensywne i jednolite pole magnetyczne, podczas gdy na zewnątrz pole osiąga w przybliżeniu zero..
Jeśli uzwojenie ma okrągły kształt, istnieje torus. Wewnątrz może znajdować się powietrze, ale jeśli zostanie umieszczony żelazny rdzeń, strumień magnetyczny jest znacznie większy, dzięki wysokiej przepuszczalności tego minerału.
Obwód magnetyczny można zbudować, nawijając cewkę na prostokątny żelazny rdzeń. W ten sposób, gdy prąd przepływa przez drut, możliwe jest ustalenie intensywnego strumienia pola zamkniętego w żelaznym rdzeniu, jak pokazano na rysunku 3..
Reluktancja zależy od długości obwodu i pola przekroju pokazanego na rysunku. Przedstawiony obwód jest jednorodny, ponieważ rdzeń jest wykonany z jednego materiału, a przekrój pozostaje jednolity..
Znajdź oporność magnetyczną prostoliniowego elektromagnesu z 2000 zwojami, wiedząc, że gdy przepływa przez niego prąd 5 A, generowany jest strumień magnetyczny o wartości 8 mWb.
Równanie jest używane ℱ = N.i obliczyć napięcie magnetyczne, ponieważ dostępne jest natężenie prądu i liczba zwojów cewki. Po prostu mnoży się:
ℱ = 2000 x 5 A = 10000 A zwojów
Następnie używa się ℱ = Φm . ℜ, zwracając uwagę na wyrażenie strumienia magnetycznego webera (przedrostek „m” oznacza „milli”, więc jest mnożony przez 10 -3:
Φm = 8 x 10 -3 Wb
Teraz niechęć zostaje usunięta, a wartości są podstawiane:
ℜ = ℱ / Φm = 10000 A zwojów / 8 x 10 -3 Wb = 1,25 x 106 amp-turn / Wb
Oblicz reluktancję magnetyczną obwodu pokazanego na rysunku przy przedstawionych wymiarach, które są podane w centymetrach. Przepuszczalność rdzenia wynosi μ = 0,005655 Tm / A, a powierzchnia przekroju jest stała, 25 cmdwa.
Zastosujemy wzór:
ℜ = ℓdo / μAdo
Przepuszczalność i powierzchnia przekroju są dostępne jako dane w oświadczeniu. Pozostaje znaleźć długość obwodu, który jest obwodem czerwonego prostokąta na rysunku.
W tym celu uśrednia się długość boku poziomego, dodając większą i krótszą długość: (55 + 25 cm) / 2 = 40 cm. Następnie postępuj w ten sam sposób dla boku pionowego: (60 + 30 cm) / 2 = 45 cm.
Na koniec dodaje się średnie długości czterech boków:
ℓdo = 2 x 40 cm + 2 x 45 cm = 170 cm
Odejmij podstawianie wartości we wzorze na reluktancję, ale nie przed wyrażeniem długości i pola przekroju - podanego w zdaniu - w jednostkach SI:
ℜ = 170 x 10 -dwam / (0,005655 Tm / A x 0,0025 mdwa) = 120,248 A -obrót / Wb
Jeszcze bez komentarzy