Magneetiline vastupidavus: Mida see on?

Electrical4u

Väli: Põhiline Elekter

China

Mida on vastus?

Magnetiline vastus (tuntud ka kui vastus, magnetiline vastus või magnetiline eraldaja) on defineeritud kui vastuvõtlikkus, mida magnetne tsüklit pakkub magnetvoo tootmisele. See on materjali omadus, mis vastab magnetvoo loomisele magnetsees.

Reluctance of Transformer Core.png — Transformaatoritüki vastus

Elektrikuitses vastandab vastus elektri voolu ja see hajutab elektrilist energiat. Magnetiline vastus magnetsees on analoogiline elektrikuitses vastusega, sest see vastab magnetvoo tootmisele magneetsees, kuid see ei põhjusta energiakulu, vaid see salvestab magnetenergiat.

Vastus on otseproporstsionaalne magnetse tsükli pikkusega ja pöördvõrdeline magneetse tee risti lõikepindala suhtega. See on skalaarväärtus ja tähistatakse S-ks. Tähelepanu, et skalaarväärtus on selline, mille kirjeldab ainult suurus (või numbriline väärtus). Skalaarväärtuse määramiseks ei ole vaja suunda.

Reluctance of Magnetic Bar.png — Magneetlaua vastus

Matemaatiliselt saab seda väljendada kui

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

kus l on magnetväli pikkus meetrites

$\mu_0$ = tühimaa (vakuumi) läbipääsetavus = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/meeter

$\mu_r$ = magneetse materjali suhteline läbipääsetavus

$A$ = ristlik lõik pindala ruutmeetrites ( $m^2$ )

Nii VA kui ka VC magnetväljades on vastupanulisus (reluctance) magneto motiveeriva jõu (m.m.f) ja magnetvoolu suhe magnetse tsüklis. Pulsatsioonilisel VA või VC väljal on vastupanulisus samuti pulsatsiooniline.

Seega saab seda väljendada kui

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

Vastupanulisus sarivälja magnettses tsüklis

Nagu sarielektrilises tsüklis, on koguvastus võrdne individuaalsete vastustega summa,

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

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

Sarnaselt on magneetringide sarjapis kogu vastus võrdne üksikute vastustega, mida kohtatakse suletud fluxitee järgi.

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

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

Mis on läbilastuvus?

Läbilastuvus või magneetläbilastuvus on defineeritud kui materjali võime lubada magneetilised jõuduliniidid sellest läbi minna. See aitab arendada magneetvälja magneetringis.

Läbilastuvuse SI ühik on henry/meeter (H/m).

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

Kus, $\mu_0$ = tühi ruumi (vakuumi) läbivituslikkus = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/meeter

$\mu_r$ = magnetilise materjali suhteline läbivituslikkus

See on magneetvoolustiheduse (B) ja magnetiseerimisjõu (H) suhe.

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

Suhteline läbivituslikkus

Suhteliseks läbivituslikkuseks defineeritakse materjali võime, mille kaudu see on parem magneetvoolu joontajaks võrreldes tühi ruumiga (vakuumiga).

Selle tähistab $\mu_r$ .

Mis on Reluctivity?

Reluctivity või spetsiifiline vastupidavus defineeritakse kui vastupidavus, mida pakkub ühiku pikkuse ja ühiku ristlõikega magnetvool.

Me teame, et vastupidavus $S = \frac {l} {\mu_0 \mu_r A}$

Kui l = 1 m ja A = 1 m2, siis saame

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

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

Selleühik on meetrit/Henry.

See on analoogne elektrivoolukirjaga vastupindlikkusega (spetsiifilise vastupindiga).

Läbilaskevus vs Vastumeel

Läbilaskevus defineeritakse vastumeelu pöördväärtusena. Selle tähistab P.

$Läbilaskevus (P) = \frac {1} {Vastumeel(S)}$

Permeantsus	Reluktsus
Permeantsus on mõõt, mis näitab, kui lihtsalt flux saab magnetvälja lõigusse luua.	Reluktsus vastandab magnetfluksi tootmist magnetvälja lõigus.
Selle tähistatakse P-ga.	Selle tähistatakse S-ga.
$Permeance = \frac{flux}{m.m.f}$	$Reluctance = \frac{m.m.f}{flux}$
Selle ühik on Wb/AT või Henry.	Selle ühik on AT/Wb või 1/Henry või H-1.
See on analoogne elektrilise tsüki juhendusega.	See on analoogne vastupidavusega elektrilises tsüklis.

Magnetiline vastuse ühik on ampere-kierrokset per Weber (Akr/Wb) või 1/Henry või H-1.

Magnetilise vastuse mõõt

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

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

Magnetilise vastuse valem

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

Kus, $\mu = \mu_0 \mu_r$ (Elektrilises ringis $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$ )

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

Kus, $\mu$ = magnetmaterjali permeabilitet

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

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

Võrdlemes võrrandit (1) ja (2), saame

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

Umbestuslikult saame

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

Kuid $\frac {\phi}{A} = B$ ja $\frac {NI}{l} = H$

paneme selle sisse võrrandisse (3), saame,

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

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

Magnetmootivjõud (M.M.F)

M.M.F määratletakse kui jõud, mis püüab luua fluxi magnetilises ringkonnas.

See on võrdne koila läbivaga voolu ja koila kierrede arvu korrutisega.

Seega, $m.m.f = NI$

Selle ühik on ampeer-kierred (AT).

Seega, $AT = NI$

Ühe magneetpolü (1 Wb) viimine kogu magnetringkonna läbi nimetatakse magnetmootivjõuks (m.m.f).

See on analoogne elektrilise tsirkuiti elektromotivseerivale jõudule (e.m.f).

Viivituse rakendused

Viivituse rakendusi on järgmised:

Tehnikas nagu transformaator, viivitus kasutatakse peamiselt selleks, et vähendada magnetilise tiheduse mõju. Püsivad õhusirvid transformaatoris suurendavad tsirkuiti viivitust ja nii varustatakse rohkem magnetilist energiat enne tiheduse saavutamist.
Viivitusega mootor kasutatakse paljudes pideva kiirusega rakendustes, näiteks elektriliste kellade ajastijate, signaalide seadmete, salvestusseadmete jms, mis töötab muutuvate viivituste põhimõttel.
Üks peamisi omadusi magnetiliselt kõvades materjalides on tugev magnetiline viivitus, mida kasutatakse püsikogude loomiseks. Näited: tungsti teras, kobalti teras, kroomi teras, alnico jms….
Kõlarimagneet on kaetud nõela magnetilise materjaga, nagu nõela teras, et vähendada kõrvalmagnetväli mõju.
Mitmeedia kõlarid on magnetiliselt ekraanitud, et vähendada TV (televiisorite) ja CRT-de (katoodkorgu) jaoks põhjustatavat magnetilist segadust.