Magneettinen vastus: Mikä se on?

Electrical4u

Kenttä: Perus sähkötiede

China

Mikä on magneettinen vastus?

Magneettinen vastus (myös tunnettu nimellä magneettinen vastus, magneettinen vasta, tai magneettinen erottaja) määritellään sellaisena vastuksena, jota magneettinen piiri tarjoaa magneettisen fluxin tuotannolle magneettinen flux. Se on materiaalin ominaisuus, joka vastustaa magneettisen fluxin luomista magneettisessa piirissä.

Reluctance of Transformer Core.png — Muuntajan ytimen magneettinen vastus

Sähköisessä piirissä sähköinen piiri, vastus vastustaa sähkövirtauksen kulkeutumista piirissä ja se tuhoaa sähköenergian. Magneettinen vastus magneettisessa piirissä on analooginen sähköisen piirin vastukselle, koska se vastustaa magneettisen fluxin tuotantoa magneettisessa piirissä, muttei aiheuta energian tuhoutumista vaan varastoimaa magneettista energiaa.

Magneettinen vastus on suoraan verrannollinen magneettisen piirin pituuteen ja kääntäen verrannollinen magneettisen polun poikkileikkausalan kanssa. Se on skalaariarvo ja merkitään kirjaimella S. Huomioi, että skalaariarvo on sellainen, joka kuvataan vain magnitudilla (tai numeerisella arvolla). Suuntaa ei tarvita skalaariarvon määrittämiseksi.

Reluctance of Magnetic Bar.png — Magneettisen sauvan magneettinen vastus

Matemaattisesti se voidaan ilmaista

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

missä l = magneettipolun pituus metreinä

$\mu_0$ = vapaa avaruuden (vakiovakion) tihenevyys = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/metri

$\mu_r$ = magnetisen materiaalin suhteellinen tihenevyys

$A$ = poikkileikkausala neliömetreinä ( $m^2$ )

Vaihtovirrassa (AC) ja jatkuvavirrassa (DC) magneettikentissä vastus on magneettimoottorivoiman (m.m.f) suhde magneettivirtaukseen magneettisessa piirissä. Pulsoidessa AC- tai DC-kentässä vastus myös pulsoi.

Se voidaan ilmaista seuraavasti:

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

Vastus sarjapiirissä olevassa magneettipiirissä

Kuten sarjaan kytketyn sähköisen piirin yhteydessä, kokonaisvastus on yksittäisten vastusten summa,

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

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

Vastaavasti sarjassa magnetisia piirejä kokonaisvastus on yhtä suuri kuin kunkin yksittäisen vastuksen summa suljetun flux-polun ympäri.

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

Missä, $S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A}$

Mitä on läpimenisyys?

Läpimenisyys tai magneettinen läpimenisyys määritellään aineen kykyä sallia magneettiset voima-levyt kulkea sen läpi. Se auttaa magneettikentän kehittymistä magneettisessa piirissä.

Läpimenisyyden SI-yksikkö on Henry/metre (H/m).

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

Mikä, $\mu_0$ = tyhjiön permeabiliteetti (vakuumi) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/metri

$\mu_r$ = magneettisen materiaalin suhteellinen permeabiliteetti

Se on suhde magneettivuoimtiheyden (B) ja magnetisointivoiman (H) välillä.

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

Suhteellinen permeabiliteetti

Suhteellinen permeabiliteetti määritellään aineen kyvyn johtaa magneettivuota paremmin kuin tyhjiö.

Sitä merkitään $\mu_r$ .

Mitä on Reluctivity?

Reluctivity tai erityinen vastus määritellään magneettisen piirin vastuksena yksikköpituudella ja yksikköpinta-alalla.

Tiedämme, että vastus on $S = \frac {l} {\mu_0 \mu_r A}$

Kun l = 1 m ja A = 1 m2 silloin meillä on

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

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

Sen yksikkö on metri/Henry.

Se on analoginen sähköpiirin vastuskyvyn (erityisvastuksen) kanssa.

Permeanssi vs Vastahakukyky

Permeanssi määritellään vastahakukyvyn käänteisarvoksi. Sitä merkitään kirjaimella P.

$Permeanssi (P) = \frac {1} {Vastahakukyky(S)}$

Vuodostumisvalmius	Vastustuskyky
Vuodostumisvalmius on mittari, joka ilmaisee magneettisen polun helpotuksen.	Vastustuskyky vastustaa magneettifluksin tuotantoa magneettisessa polussa.
Se merkitään kirjaimella P.	Se merkitään kirjaimella S.
$Vuodostumisvalmius = \frac{fluksi}{m.m.f}$	$Vastustuskyky = \frac{m.m.f}{fluksi}$
Sen yksikkö on Wb/AT tai Henry.	Sen yksikkö on AT/Wb tai 1/Henry tai H-1.
Se on analooginen johtavuudelle sähköisessä piirissä.	Se on analooginen vastukselle sähköisessä piirissä.

磁阻的单位是安匝每韦伯 (AT/Wb) 或 1/亨利或 H-1.

磁阻的维度

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

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

磁阻公式

Vastusyksiköt

Vastuksen yksikkö on ampere-kierrokset per Weber (AT/Wb) tai 1/Henry tai H-1.

Magneettisen vastuksen ulottuvuus

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

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

Vastuskaava

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

Missä $\mu = \mu_0 \mu_r$ (Sähköisessä piirissä $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$ )

Siten $S = \frac {l}{\mu A}$

Missä $\mu$ = magnetisen materiaalin permeabiliteetti

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

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

Vertaamalla yhtälöt (1) ja (2), saamme

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

Järjestämällä termit uudelleen, saamme

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

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

sijoittamalla nämä yhtälöön (3) saamme,

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

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

Magneti kenttävoima (M.K.V)

M.K.V on voima, joka pyrkii luomaan fluxin magneettisessa piirissä.

Se on yhtä suuri kuin kympyssä kulkevan sähkövirran ja kympyn kierrosten määrän tulo.

Täten, $m.m.f = NI$

Sen yksikkö on ampeerikierros (AT).

Täten, $AT = NI$

Yhden magneettisen navan (1 Wb) kuljetus koko magneettisessa piirissä kutsutaan magneettikenttävoimaksi (m.k.v).

Se on analoginen sähköisen piirin sähkövirta (e.m.f) -käsitteelle.

Varauksen sovellukset

Varauksen sovelluksia ovat muun muassa:

Tasaisessa muuntimessa, varaus käytetään pääasiassa vähentämään magneettisen taytymisen vaikutusta. Muuntimen vakio ilmaavarat lisäävät piirin varautumista ja siten tallentavat enemmän magneettista energiaa taytymisen ennen.
Varausmoottori käytetään monissa tasaisen nopeuden sovelluksissa, kuten sähkökellon ajastin, signaalilaitteisiin, nauhoituslaitteisiin jne, jotka toimivat muuttuvan varauksen periaatteella.
Yksi magneettisesti kovien materiaalien pääominaisuuksista on, että sillä on vahva magneettinen varaus, jota käytetään pysyvien magneettien luomiseen. Esimerkiksi: vanadiini-teräs, koboltti-teräs, kromi-teräs, alnico jne….
Kaiuttimen magneetti peitetään pehmeällä magneettisella materiaalilla, kuten pehmeällä raudalla, vähentääkseen satunnaisen magneettikentän vaikutusta.
Monimedia-kaiuttimet on magneettisesti suojattu vähentääkseen magneettista häiriötä TV:n (televisio) ja CRT:n (katodisäteen tuubi) aiheuttamaan.