Magnetická neochota: Co to je?

Electrical4u

Pole: Základní elektrotechnika

China

Co je Reluctance?

Magnetická neochota (také známá jako neochota, magnetický odpor nebo magnetický izolátor) je definována jako odpor, který magnetický obvod nabízí výrobně magnetického toku. Je to vlastnost materiálu, která brání vytváření magnetického toku v magnetickém obvodu.

Reluctance of Transformer Core.png — Neochota jádra transformátoru

V elektrickém obvodu odpor brání proudu v obvodu a rozptyluje elektrickou energii. Magnetická neochota v magnetickém obvodu je analogická s odporem v elektrickém obvodu, protože brání vytváření magnetického toku v magnetickém obvodu, ale nezpůsobuje rozptyl energie, spíše ukládá magnetickou energii.

Neochota je přímo úměrná délce magnetického obvodu a nepřímo úměrná ploše průřezu magnetické cesty. Je skalární veličinou a označuje se S. Poznámka: Skalární veličina je taková, která je plně popsána pouze velikostí (nebo číselnou hodnotou). Pro definici skalární veličiny není potřeba žádný směr.

Reluctance of Magnetic Bar.png — Neochota magnetické tyče

Matematicky lze vyjádřit jako

$\begin{align*} S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} \end{align*}$

kde l = délka magnetické cesty v metrech

$\mu_0$ = magnetická průsvitnost volného prostoru (vakuu) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/metru

$\mu_r$ = relativní magnetická průsvitnost magnetického materiálu

$A$ = plošný obsah v čtverečních metrech ( $m^2$ )

V CA stejně jako v CC je odpor magnetického obvodu poměr magnetického pohonném síly (m.m.f) k magnetickému toku. V pulzujícím CA nebo CC poli je také odpor pulzující.

Tedy lze jej vyjádřit jako

$\begin{align*} Relectance (S) = \frac {m.m.f}{flux} = \frac {F}{\phi} \end{align*}$

Odpor v sériovém magnetickém obvodu

Stejně jako v sériovém elektrickém obvodu je celkový odpor roven součtu jednotlivých odporů,

$\begin{align*} R = R_1 + R_2 + R_3 +.............+R_n \end{align*}$

Kde, $R = \frac {\rho l}{A} (\rho = Resistivity)$

Podobně, v sérii magnetických obvodů se celková magnetická nechtivost rovná součtu jednotlivých nechtivostí, které se setkají na uzavřené cestě toku magnetického fluxu.

$\begin{align*} S = S_1 + S_2 + S_3 +.............+S_n \end{align*}$

Kde, $S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A}$

Co je permeabilita?

Permeabilita nebo magnetická permeabilita je definována jako schopnost materiálu umožnit průchod magnetickými linkami síly. Pomáhá s rozvojem magnetického pole v magnetickém obvodu.

SI jednotka permeability je henry na metr (H/m).

Matematicky, $\mu = \mu_0 \mu_r$ H/m

Kde $\mu_0$ = magnetická průchodivost volného prostoru (vakuu) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/metr

$\mu_r$ = relativní magnetická průchodivost magnetického materiálu

Je to poměr magnetické indukce (B) k magnetizující síle (H).

$\begin{align*} \mu = \frac {B}{H} \end{align*}$

Relativní magnetická průchodivost

Relativní magnetická průchodivost je definována jako stupeň, do jakého je materiál lepším vodičem magnetického toku ve srovnání s volným prostorem.

Označuje se symbolem $\mu_r$ .

Co je reluctivita?

Reluctivita nebo specifická reluctivita je definována jako reluctivita nabízená magnetickým obvodem délky jednotky a plochy příčného průřezu jednotky.

Víme, že reluctivita $S = \frac {l} {\mu_0 \mu_r A}$

Když l = 1 m a A = 1 m2, pak máme

$\begin{align*} S= \frac {1} {\mu_0 \mu_r (1)} = \frac {1} {\mu_0 \mu_r} =\frac {1} {\mu} \ ( \mu = \mu_0 \mu_r ) \end{align*}$

$\begin{align*} S (Specific \,\, Reluctance) = \frac {1} {Absolute \,\, Permeability (\mu)} \end{align*}$

Jeho jednotkou je metr/Henry.

Je analogická specifickému odporu (resistivitě) v elektrickém obvodu.

Průchodivost vs Odpornost

Průchodivost je definována jako reciproční hodnota odpornosti. Označuje se P.

$Průchodivost (P) = \frac {1} {Odpornost (S)}$

Permeabilita	Reluktance
Permeabilita je míra, jak snadno se v magnetickém obvodu může nastavit magnetický tok.	Reluktance brání vytváření magnetického toku v magnetickém obvodu.
Označuje se P.	Označuje se S.
$Permeabilita = \frac{tok}{m.m.f}$	$Reluktance = \frac{m.m.f}{tok}$
Jeho jednotka je Wb/AT nebo Henry.	Jeho jednotka je AT/Wb nebo 1/Henry nebo H-1.
Je to analogické s konduktancí v elektrickém obvodu.	Je to analogické s odporom v elektrickém obvodu.

Jednotky magnetické neochoty

Jednotkou magnetické neochoty je ampér-otočení na weber (A·t/Wb) nebo 1/henry nebo H-1.

Rozměr magnetické neochoty

$\begin{align*} S = \frac {l}{\mu A} \end{align*}$

$\begin{align*} \begin{split} \ S = \frac {M^0 L^1 T^0} {M^1 L^1 T^-^2 I^-^2 * M^0 L^2 T^0} \ \ = \frac {M^0 L^1 T^0} {M^1 L^3 T^-^2 I^-^2} \ \ = M^-^1 L^-^2 T^2 I^2 \ \end{split} \end{align*}$

Vzorec pro magnetickou neochotu

(1) $\begin{equation*} S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} \end{equation*}$

Kde, $\mu = \mu_0 \mu_r$ (V elektrickém obvodu $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$ )

Tedy, $S = \frac {l}{\mu A}$

Kde, $\mu$ = magnetická průchodivost materiálu

$\begin{align*} Reluctance (S) = \frac {m.m.f}{flux} \end{align*}$

(2) $\begin{equation*} S = \frac {NI}{\phi} \end{equation*}$

Porovnáním rovnice (1) a (2) dostáváme

$\begin{align*} \frac {l}{\mu_0 \mu_r A} = \frac {NI}{\phi} \end{align*}$

Přeuspořádáním členů dostáváme

(3) $\begin{equation*} \frac {\phi}{\mu_0 \mu_r A} = \frac {NI}{l} \end{equation*}$

Ale $\frac {\phi}{A} = B$ a $\frac {NI}{l} = H$

dosazením tohoto do rovnice (3) dostáváme,

$\begin{align*} \frac {B}{\mu_0} = H \end{align*}$

$\begin{align*} B = \mu_0 \mu_r H = \mu H \ (where, \mu = \mu_0 \mu_r) \end{align*}$

Magnetická pohonná síla (M.M.F)

M.M.F je definována jako síla, která má tendenci vytvořit tok magnetického fluxu v magnetickém obvodu.

Je rovna součinu proudu, který prochází cívkou, a počtu závitů cívky.

Tedy $m.m.f = NI$

Jeho jednotkou jsou ampér-závity (AT).

Tedy $AT = NI$

Práce potřebná k přenášení jednotkového magnetického pólu (1 Wb) celým magnetickým obvodem se nazývá magnetická pohonná síla (m.m.f).

Je to analogické s elektromotorickou silou (emf) v elektrickém obvodu.

Použití magnetické neochoty

Některé z použití magnetické neochoty zahrnují:

V transformátoru je magnetická neochota hlavně používána k snížení efektu magnetického nasycení. Konstantní vzduchové mezery v transformátoru zvyšují magnetickou neochotu obvodu a tedy ukládají více magnetické energie před dosažením nasycení.
Motor s proměnnou neochotou se používá pro mnoho aplikací s konstantní rychlostí, jako jsou elektrické hodiny časovače, signální zařízení, záznamové přístroje atd., které fungují na principu proměnné neochoty.
Jednou z hlavních charakteristik tvrdých magnetických materiálů je, že mají silnou magnetickou neochotu, která se používá k vytváření trvalých magnetů. Příklad: wolframová ocel, kobaltová ocel, chromová ocel, alnico atd….
Magnet reproduktoru je pokryt měkkým magnetickým materiálem, jako je měkké železo, aby byl minimalizován efekt cizorodého magnetického pole.
Multimediální reproduktory jsou magneticky štítěny, aby byla snížena magnetická interference způsobená TV (televizorům) a CRT (katodovým trubicím).

Zdroj: Electrical4u

Prohlášení: Respektujte původ, dobré články stojí za sdílení, pokud dojde k porušení autorských práv, obraťte se prosím na nás k odstranění.

Dát spropitné a povzbudit autora

Témata:

Základní elektrotechnika

Magnetická neochota

O odbornících

Electrical4u

China