Magnetna otpornost: Šta je to?

Electrical4u

Polje: Osnovna elektronika

China

Šta je Reluktancija?

Magnetna reluktancija (takođe poznata kao reluktancija, magnetno otpor, ili magnetni izolator) definiše se kao otpor koji magnetni krug pruža proizvodnji magnetne fluks. To je svojstvo materijala koje se suprotstavlja stvaranju magnetnog fluksa u magnetnom krugu.

Reluctance of Transformer Core.png — Reluktancija jezgra transformatora

U električnom krugu, otpor se suprotstavlja protoku struje u krugu i disipira električnu energiju. Magnetna reluktancija u magnetnom krugu je analogna otporu u električnom krugu, jer se suprotstavlja proizvodnji magnetnog fluksa u magnetnom krugu, ali ne dovodi do disipacije energije, već čuva magnetnu energiju.

Reluktancija je direktno proporcionalna dužini magnetnog kruga i obrnuto proporcionalna površini presjeka magnetne putanje. To je skalarna veličina označena sa S. Naučite da skalarna veličina je ona koja je potpuno opisana samo magnitudom (ili numeričkom vrijednošću). Za definisanje skalarne veličine nije potrebno odrediti smjer.

Reluctance of Magnetic Bar.png — Reluktancija magnetne štapiće

Matematički se može izraziti kao

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

где, l = дужина магнетне путање у метрима

$\mu_0$ = магнетна пропуштајност слободног простора (вакуума) = $4 \pi * 10^-^7$ Генри/метар

$\mu_r$ = релативна магнетна пропуштајност магнетног материјала

$A$ = површина пресека у квадратним метрима ( $m^2$ )

U AC kao i DC magnetnim poljima, reluctancija je odnos između magnetne motive sile (m.m.f) i magnetskog toka u magnetskom krugu. U pulsirajućem AC ili DC polju, reluctancija takođe pulsira.

Stoga se može izraziti kao

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

Reluctance u serijskom magnetskom krugu

Kao i u serijskom električnom krugu, ukupni otpor jednak je zbiru pojedinačnih otpora,

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

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

Slično, u nizu magnetnih krugova, ukupna reluktivnost jednaka je zbiru pojedinačnih reluktivnosti sa kojima se susrećemo duž zatvorenog puta fluksa.

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

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

Šta je permeabilnost?

Permeabilnost ili magnetska permeabilnost definisana je kao sposobnost materijala da dozvoli magnetske linije sile da prođu kroz njega. Pomaže u razvoju magnetskog polja u magnetskom krugu.

SI jedinica za permeabilnost je henri/meter (H/m).

Matematički, $\mu = \mu_0 \mu_r$ H/m

Где, $\mu_0$ = пропусканост вакуума = $4 \pi * 10^-^7$ Генриј/метар

$\mu_r$ = релативна пропусканост магнетног материјала

То је однос магнетне флукс густине (B) и магнетизације снаге (H).

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

Релативна пропусканост

Релативна пропусканост је дефинисана као степен у коме је материјал бољи проводник магнетног флукса у поређењу са слободним простором.

Означава се са $\mu_r$ .

Šta je Reluktivnost?

Reluktivnost ili specifična reluktivnost definisana je kao reluktivnost koju pruža magnetski krug jedinične dužine i jediničnog preseka.

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 nju je metar/Henri.

Analogno je specifičnom otporu (rezistivnosti) u električnom krugu.

Пропусканост у односу на отпорност

Пропусканост се дефиниše као реципрочна вредност отпорности. Означава се са P.

$Пропусканост (P) = \frac {1} {Отпорност(S)}$

Permeabilnost	Reluktancija
Permeabilnost je mera lakoće sa kojom se može postaviti fluks u magnetskom krugu.	Reluktancija se suprotstavlja proizvodnji magnetskog fluksa u magnetskom krugu.
Obeležava se sa P.	Obeležava se sa S.
$Permeance = \frac{flux}{m.m.f}$	$Reluctance = \frac{m.m.f}{flux}$
Jedinica za permeabilnost je Vb/AT ili henri.	Jedinica za reluktanciju je AT/Vb ili 1/henri ili H-1.
Analogno je provodnosti u električnom krugu.	Analogno je otporu u električnom krugu.

Jedinice za magnetnu nevolonterstvo

Jedinica za magnetnu nevolonterstvo je amper-okreti po Veboru (AT/Wb) ili 1/Henri ili H-1.

Dimenzija magnetne nevolonterstva

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

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

Formula za magnetnu nevolonterstvu

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

Где, $\mu = \mu_0 \mu_r$ (У електричној коли $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$ )

Стога, $S = \frac {l}{\mu A}$

Где, $\mu$ = магнетна проницљивост материјала

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

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

Упоређујући једначине (1) и (2), добијамо

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

Поново распоређујући чланове, добијамо

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

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

укључујући ово у једначину (3), добијамо,

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

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

Magnetska motive sila (M.M.F)

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

Jednaka je proizvodu struje koja teče kroz cew i broja zavojaka cewa.

Stoga, $m.m.f = NI$

Njena jedinica je amper-zavojci (AT).

Dakle, $AT = NI$

Rad potreban za prevođenje jedne magnetske polarnosti (1 Vb) kroz ceo magnetski krug naziva se magnetskom motive snazom (m.m.f).

Analogno je električnom naponu (e.m.f) u električnoj kruni.

Primene otpornosti

Neki od primena otpornosti uključuju:

U transformatoru, otpornost se uglavnom koristi da smanji efekat magnetne nasitnosti. Konstantni zračni razmaci u transformatoru povećavaju otpornost krune i stoga čuvaju više magnetne energije pre nasitnosti.
Motor sa promenljivom otpornošću koristi se za mnoge primene konstantne brzine, kao što su elektro-kazaljke, merne uređaji, zvučni signali, snimački instrumenti itd., koji rade na principu promenljive otpornosti.
Jedna od glavnih karakteristika magnetski tvrdih materijala jeste da imaju jaku magnetsku otponošć koja se koristi za stvaranje trajnih magneta. Primer: Volfram čelik, kobalt čelik, hrom čelik, alnico itd....
Magnet zvučnika pokriva se mekim magnetskim materijalom, kao što je mekak željezo, kako bi se smanjio efekat stranih magnetskih polja.
Multimedijalni zvučnici su magnetski štitovani kako bi se smanjila magnetska interferencija TV (televizorima) i CRT-ovima (Cathode Ray Tube).