Magnetni otpor: Što je to?

Electrical4u

Polje: Osnovna elektrotehnika

China

Što je Reluktancija?

Magnetna reluktancija (poznata i kao reluktancija, magnetno otpor ili magnetni izolator) definira se kao protivljenje koje pruža magnetski krug proizvodnji magnetskog toka. To je svojstvo materijala koje se protivi stvaranju magnetskog toka u magnetskom krugu.

Reluctance of Transformer Core.png — Reluktancija jezgra transformatora

U električnom krugu, otpor se protivi protoku struje u krugu i rasipaju se električna energija. Magnetna reluktancija u magnetskom krugu je analogni pojam otporu u električnom krugu, jer se protivi proizvodnji magnetskog toka u magnetskom krugu, ali ne dovodi do rasipa energije, već pohranjuje magnetsku energiju.

Reluktancija je direktno proporcionalna duljini magnetskog kruga i obrnuto proporcionalna površini presjeka magnetske staze. To je skalarna veličina označena slovom S. Napomena: skalarne veličine su one koje su potpuno opisane samo magnitudom (ili brojčanom vrijednosti). Za definiranje skalarne veličine nije potrebna smjerova.

Reluctance of Magnetic Bar.png — Reluktancija magnetskog stuba

Matematički se može izraziti kao

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

gdje je l = duljina magnetske staze u metrima

$\mu_0$ = prozirnost slobodnog prostora (vakuuma) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/meter

$\mu_r$ = relativna prozirnost magnetskog materijala

$A$ = presječna površina u kvadratnim metrima ( $m^2$ )

U AC kao i DC magnetskim poljima, magnetna otpornost je omjer među magnetnom motive snazju (m.m.f) i magnetskim tokom u magnetskom krugu. U pulsirajućem AC ili DC polju, magnetska otpornost također pulsira.

Stoga se može izraziti kao

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

Magnetna otpornost u serijalnom magnetskom krugu

Kao u serijalnom električnom krugu, ukupni otpor jednak je zbroju pojedinačnih otpora,

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

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

Slično, u nizu magnetnih krugova, ukupna nevolja jednaka je zbroju pojedinačnih nevolja sretnutih duž zatvorenog puta fluksa.

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

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

Što je Prozračnost?

Prozračnost ili magnetska prozračnost definirana je kao sposobnost materijala da dopusti da magnetske linije sile prođu kroz njega. Pomaže u razvoju magnetskog polja u magnetskom krugu.

SI jedinica za prozračnost je Henry na metar (H/m).

Matematički, $\mu = \mu_0 \mu_r$ H/m

Gdje je, $\mu_0$ = magnetna prozirnost slobodnog prostora (vakuuma) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/meter

$\mu_r$ = relativna magnetna prozirnost magnetskog materijala

To je omjer magnetske fluks gustomjere (B) i magnetiziranog napon (H).

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

Relativna magnetna prozirnost

Relativna magnetna prozirnost definira se kao stupanj do kojeg je materijal bolji vodilac magnetskog fluksa u usporedbi s slobodnim prostorom.

Oznacava se sa $\mu_r$ .

Što je Reluktivnost?

Reluktivnost ili specifična reluktivnost definirana je kao reluktivnost koju nudi magnetski krug jedinice duljine i jedinice presjeka.

Znamo da je reluktivnost $S = \frac {l} {\mu_0 \mu_r A}$

Kada je l = 1 m i A = 1 m2, tada imamo

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

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

Jedinica za to je metar/Henry.

Analogni pojam je rezistivnost (specifična rezistencija) u električnom krugu.

Prozirnost nasuprot otporu

Prozirnost je definirana kao recipročna vrijednost otpora. Oznacuje se s P.

$Prozirnost (P) = \frac {1} {Opor (S)}$

Prozirnost	Oporavčenost
Prozirnost je mjerilo lakoće s kojom se može postaviti fluks u magnetskom krugu.	Oporavčenost suprotstavlja proizvodnji magnetskog fluksa u magnetskom krugu.
Označava se sa P.	Označava se sa S.
$Prozirnost = \frac{fluks}{m.m.f}$	$Oporavčenost = \frac{m.m.f}{fluks}$
Njegova jedinica je Wb/AT ili Henry.	Njegova jedinica je AT/Wb ili 1/Henry ili H-1.
Analogno je provodnosti u električnom krugu.	Analogno je otporu u električnom krugu.

Jedinice za nevolju

Jedinica za nevolju je ampere-okretaji po Weberu (AT/Wb) ili 1/Henry ili H-1.

Dimenzija magnetske nevolje

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

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

Formula nevolje

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

gdje, $\mu = \mu_0 \mu_r$ (u električnom krugu $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$ )

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

gdje, $\mu$ = magnetna prozirnost materijala

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

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

Usporedbom jednadžbe (1) i (2), dobivamo

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

Preuređivanjem članova, dobivamo

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

Ali $\frac {\phi}{A} = B$ i $\frac {NI}{l} = H$

uvrstimo to u jednadžbu (3), dobivamo,

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

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

Magnetska motive sila (M.M.F)

M.M.F definira se kao sila koja teži da uspostavi fluks kroz magnetski krug.

Jednaka je produktu struje koja teče kroz cijev i broja zavojaka cijevi.

Stoga, $m.m.f = NI$

Njegova je jedinica amper-okretaj (AT).

Dakle, $AT = NI$

Rad obavljen pri prevođenju jedne magnetske polovice (1 Wb) kroz cijeli magnetski krug naziva se magnetskom motive silom (m.m.f).

Analogno je električnom naponu (e.m.f.) u električnom krugu.

Primjene magnetne nevolji

Neki od primjena magnetne nevolje uključuju:

U transformatoru, magnetna nevolja se uglavnom koristi za smanjenje efekta magnetske zasićenosti. Konstantni zračni razmaci u transformatoru povećavaju magnetnu nevolju kruga i stoga čuvaju više magnetske energije prije zasićenja.
Motor sa magnetskom nevoljom koristi se za mnoge primjene konstantne brzine, poput električnog satnog tajmera, signalinih uređaja, snimačkih instrumenata itd., koji funkcioniraju na principu varijabilne magnetske nevolje.
Jedna od glavnih karakteristika tvrdih magnetskih materijala je da imaju jaku magnetsku nevolju koja se koristi za stvaranje stalnih magneta. Primjer: volframstal, kobaltstal, kromstal, alnico itd….
Magnet zvučnika pokriven je mekim magnetskim materijalom, poput mekog gvožđa, kako bi se smanjio efekt stranih magnetskih polja.
Multimedijalni zvučnici su magnetski ekranirani kako bi se smanjila magnetska interferencija na TV (televizore) i CRT-e (katodno-lučne cevi).

Izvor: Electrical4u

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijede podijeliti, ako postoji povreda autorskih prava, molim kontaktirajte za brisanje.

Daj nagradu i ohrabri autora

Teme:

Osnove elektrotehnike

Magnetna nevolja

O stručnjacima

Electrical4u

China