Магнитное сопротивление: что это такое?

Electrical4u

Поле: Основы электротехники

China

Что такое магнитное сопротивление?

Магнитное сопротивление (также известное как магнитное сопротивление, магнитное сопротивление или магнитный изолятор) определяется как сопротивление, которое магнитная цепь оказывает при создании магнитного потока. Это свойство материала, которое препятствует созданию магнитного потока в магнитной цепи.

Reluctance of Transformer Core.png — Магнитное сопротивление сердечника трансформатора

В электрической цепи сопротивление противодействует току в цепи и рассеивает электрическую энергию. Магнитное сопротивление в магнитной цепи аналогично сопротивлению в электрической цепи, так как оно препятствует созданию магнитного потока в магнитной цепи, но не приводит к рассеянию энергии, а накапливает магнитную энергию.

Магнитное сопротивление прямо пропорционально длине магнитной цепи и обратно пропорционально площади поперечного сечения магнитного пути. Это скалярная величина, обозначаемая S. Скалярная величина полностью описывается только значением (или числовым значением). Направление не требуется для определения скалярной величины.

Reluctance of Magnetic Bar.png — Магнитное сопротивление магнитного стержня

Математически это можно выразить как

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

где, l = длина магнитного пути в метрах

$\mu_0$ = магнитная проницаемость свободного пространства (вакуума) = $4 \pi * 10^-^7$ Генри/метр

$\mu_r$ = относительная магнитная проницаемость магнитного материала

$A$ = Площадь поперечного сечения в квадратных метрах ( $m^2$ )

В AC, а также в DC магнитных полях, сопротивление (магнитное сопротивление) является отношением магнитодвижущей силы (м.д.с.) к магнитному потоку в магнитной цепи. В пульсирующем AC или DC поле сопротивление также пульсирует.

Таким образом, это можно выразить как

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

Сопротивление в последовательной магнитной цепи

Как и в последовательной электрической цепи, общее сопротивление равно сумме индивидуальных сопротивлений,

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

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

Аналогично, в последовательности магнитных цепей общее магнитное сопротивление равно сумме отдельных магнитных сопротивлений, встреченных по замкнутому пути магнитного потока.

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

где, $S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A}$

Что такое проницаемость?

Проницаемость или магнитная проницаемость определяется как способность материала пропускать через себя линии магнитной силы. Она способствует развитию магнитного поля в магнитной цепи.

Единица измерения проницаемости в СИ — Генри на метр (Гн/м).

Математически, $\mu = \mu_0 \mu_r$ Гн/м

Где, $\mu_0$ = магнитная проницаемость свободного пространства (вакуума) = $4 \pi * 10^-^7$ Генри/метр

$\mu_r$ = относительная магнитная проницаемость магнитного материала

Это отношение магнитной индукции (B) к напряженности магнитного поля (H).

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

Относительная магнитная проницаемость

Относительная магнитная проницаемость определяется как степень, в которой материал является лучшим проводником магнитного потока по сравнению со свободным пространством.

Она обозначается символом $\mu_r$ .

Что такое релюктивность?

Релюктивность или специфическая релюкция определяется как релюкция, предлагаемая магнитной цепью единичной длины и единичного поперечного сечения.

Мы знаем, что релюкция $S = \frac {l} {\mu_0 \mu_r A}$

Когда l = 1 м и A = 1 м2, тогда мы имеем

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

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

Единица измерения — метр/Генри.

Она аналогична удельному сопротивлению (специфическому сопротивлению) в электрической цепи.

Проницаемость против сопротивления

Проницаемость определяется как обратная величина сопротивления. Она обозначается буквой P.

$Проницаемость (P) = \frac {1} {Сопротивление(S)}$

Единицы магнитного сопротивления

Единица магнитного сопротивления — ампер-витки на вебер (А·в/Вб) или 1/Генри или Гн-1.

Размерность магнитного сопротивления

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

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

Формула магнитного сопротивления

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

где $\mu = \mu_0 \mu_r$ (в электрической цепи $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$ )

Следовательно, $S = \frac {l}{\mu A}$

где $\mu$ — магнитная проницаемость материала

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

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

Сравнивая уравнения (1) и (2), получаем

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

Перегруппировав члены, получаем

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

Но $\frac {\phi}{A} = B$ и $\frac {NI}{l} = H$

подставляя это в уравнение (3), получаем,

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

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

Магнитная силовая функция (М.С.Ф)

М.С.Ф определяется как сила, которая стремится создать поток через магнитную цепь.

Она равна произведению тока, протекающего через катушку, и числа витков катушки.

Таким образом, $m.m.f = NI$

Единица измерения — ампер-витки (АВ).

Таким образом, $AT = NI$

Работа, затраченная на перемещение единичного магнитного полюса (1 Вб) по всей магнитной цепи, называется магнитной силовой функцией (М.С.Ф).

Это аналогично электродвижущей силе (ЭДС) в электрической цепи.

Применение магнитного сопротивления

Некоторые применения магнитного сопротивления включают:

В трансформаторе магнитное сопротивление используется, главным образом, для уменьшения эффекта магнитной насыщенности. Постоянные воздушные зазоры в трансформаторе увеличивают магнитное сопротивление цепи, и, следовательно, хранят больше магнитной энергии до насыщения.
Релюктансный двигатель используется во многих приложениях с постоянной скоростью, таких как электрические часы таймер, сигнальные устройства, записывающие приборы и т.д., которые работают на принципе переменного магнитного сопротивления.
Одним из основных свойств магнитно-твердых материалов является высокое магнитное сопротивление, которое используется для создания постоянных магнитов. Примеры: вольфрамовая сталь, кобальтовая сталь, хромистая сталь, альнико и т.д….
Магнит динамика покрывается мягким магнитным материалом, таким как мягкая железная сталь, чтобы минимизировать влияние рассеянного магнитного поля.
Мультимедийные громкоговорители магнитно экранируются, чтобы уменьшить магнитное взаимодействие, вызванное телевизорами (TV) и катодными лучевыми трубками (CRT).

Источник: Electrical4u

Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят поделиться, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.

Оставить чаевые и поощрить автора

Темы:

Основы электротехники

Магнитное сопротивление

О специалистах

Electrical4u

China

Область экспертизы

Basic Electrical

Профессиональная статья

607

Рекомендуемый

Больше

Несбалансированность напряжения: короткое замыкание на землю, обрыв линии или резонанс?

Однофазное замыкание на землю, обрыв линии (открытая фаза) и резонанс могут вызывать несимметрию трехфазного напряжения. Правильное различение между ними необходимо для быстрого устранения неисправностей.Однофазное замыкание на землюХотя однофазное замыкание на землю вызывает несимметрию трехфазного напряжения, величина межфазного напряжения остается неизменной. Оно может быть классифицировано на два типа: металлическое замыкание и неметаллическое замыкание. При металлическом замыкании напряжени

Echo

11/08/2025

Электромагниты против постоянных магнитов | Основные различия объяснены

Электромагниты против постоянных магнитов: понимание ключевых различийЭлектромагниты и постоянные магниты — это два основных типа материалов, обладающих магнитными свойствами. Хотя оба генерируют магнитные поля, принцип их создания фундаментально отличается.Электромагнит создает магнитное поле только тогда, когда через него протекает электрический ток. В отличие от этого, постоянный магнит сам по себе производит устойчивое магнитное поле после намагничивания, не требуя никакого внешнего источник

Edwiin

08/26/2025

Рабочее напряжение: определение важность и влияние на передачу электроэнергии

Напряжение работыТермин "напряжение работы" относится к максимальному напряжению, которое устройство может выдержать без повреждений или перегорания, обеспечивая при этом надежность, безопасность и правильную работу как устройства, так и связанных с ним цепей.Для передачи электроэнергии на большие расстояния использование высокого напряжения является преимущественным. В системах переменного тока экономически необходимо поддерживать коэффициент мощности нагрузки как можно ближе к единице. На прак

Encyclopedia

07/26/2025

Что такое чистая резистивная цепь переменного тока?

Чистая резистивная цепь переменного токаЦепь, содержащая только чистое сопротивление R (в омах) в системе переменного тока, определяется как чистая резистивная цепь переменного тока, лишенная индуктивности и емкости. Переменный ток и напряжение в такой цепи колеблются в обоих направлениях, генерируя синусоидальную форму волны. В этой конфигурации мощность рассеивается резистором, при этом напряжение и ток находятся в фазе — оба достигают своих пиковых значений одновременно. Будучи пассивным комп

Edwiin

06/02/2025

Магнитная проводимость	Магнитное сопротивление
Магнитная проводимость — это мера легкости, с которой можно создать магнитный поток в магнитном контуре.	Магнитное сопротивление препятствует созданию магнитного потока в магнитном контуре.
Обозначается буквой P.	Обозначается буквой S.
$Permeance = \frac{flux}{m.m.f}$	$Reluctance = \frac{m.m.f}{flux}$
Единица измерения — Вб/А*Т или Генри.	Единица измерения — А*Т/Вб или 1/Генри или Г-1.
Аналогично проводимости в электрической цепи.	Аналогично сопротивлению в электрической цепи.