Magnetisk motstånd: Vad är det?

Electrical4u

Fält: Grundläggande elteknik

China

Vad är Reluctance?

Magnetisk reluctans (även känd som magnetisk motstånd eller magnetisk isolator) definieras som motståndet som en magnetisk krets erbjuder till produktionen av magnetisk flöde. Det är materialets egenskap som motsätter sig skapandet av magnetisk flöde i en magnetisk krets.

Reluctance of Transformer Core.png — Transformatorjärns reluctans

I en elektrisk krets motsätter sig motståndet strömmens flöde i kretsen och det dissiparar elektrisk energi. Magnetisk reluctans i en magnetisk krets är analog med motståndet i en elektrisk krets eftersom den motsätter sig produktionen av magnetisk flöde i en magnetisk krets men den ger inte upphov till energidissipering snarare än att den lagrar magnetisk energi.

Reluctans är direkt proportionell mot längden på den magnetiska kretsen och inversproportionell mot arean av korsavsnittet av den magnetiska vägen. Det är en skalär storhet och betecknas med S. Observera att en skalär storhet fullständigt beskrivs av en magnitud (eller numeriskt värde). Inga riktningar krävs för att definiera skalär storhet.

Reluctance of Magnetic Bar.png — Magnetstangs reluctans

Matematiskt kan det uttryckas som

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

där l = längden av det magnetiska banan i meter

$\mu_0$ = permeabilitet för fritt rum (vakuum) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/meter

$\mu_r$ = den relativa permeabiliteten för ett magnetiskt material

$A$ = tvärsnittsarea i kvadratmeter ( $m^2$ )

I AC såväl som DC magnetfält är reluctansen förhållandet mellan magnetiskt drivkraft (m.m.f) och magnetflöde i en magnetisk krets. I ett pulserande AC- eller DC-fält är reluctansen också pulserande.

Det kan därför uttryckas som

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

Reluctance i en seriekopplad magnetisk krets

Precis som i en seriekopplad elektrisk krets är den totala resistansen lika med summan av de enskilda resistanserna,

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

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

På samma sätt är det totala magnetiska motståndet i en serie av magnetiska kretsar summan av de enskilda magnetiska motstånden längs den stängda flödesbanan.

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

Där, $S = \frac {l}{\mu_0 \mu_r A}$

Vad är permeabilitet?

Permeabiliteten eller magnetiska permeabiliteten definieras som ett materials förmåga att tillåta magnetiska krafter att passera genom det. Det hjälper till utvecklingen av magnetfältet i en magnetisk krets.

SI-enheten för permeabilitet är Henry per meter (H/m).

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

Där, $\mu_0$ = permeabilitet i fritt rum (vakuum) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/meter

$\mu_r$ = relativ permeabilitet för ett magnetiskt material

Det är förhållandet mellan magnetisk flödestäthet (B) och magnetiseringskraft (H).

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

Relativ permeabilitet

Relativ permeabilitet definieras som graden av vilken material är bättre ledare för magnetisk flux jämfört med fritt rum.

Den betecknas med $\mu_r$ .

Vad är Reluctivity?

Reluctivity eller specifik motståndighet definieras som den motståndighet som en magnetisk krets av enhetslängd och enhetskorssektion erbjuder.

Vi vet att motståndigheten $S = \frac {l} {\mu_0 \mu_r A}$

När l = 1 m och A = 1 m2 då har vi

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

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

Dess enhet är meter/Henry.

Det är analogt med resistivitet (specifik resistans) i en elektrisk krets.

Permeans kontra Reluktans

Permeans definieras som det inverterade värdet av reluktans. Det betecknas med P.

$Permeans (P) = \frac {1} {Reluktans(S)}$

Permeabilitet	Magnetisk motstånd
Permeabilitet är ett mått på hur enkelt magnetisk flöde kan upprättas i det magnetiska kretssystemet.	Magnetisk motstånd motsätter sig produktionen av magnetiskt flöde i ett magnetiskt krets system.
Det betecknas med P.	Det betecknas med S.
$Permeabilitet = \frac{flux}{m.m.f}$	$Magnetisk motstånd = \frac{m.m.f}{flux}$
Enheten är Wb/AT eller Henry.	Enheten är AT/Wb eller 1/Henry eller H-1.
Det är analogt med ledningsevne i ett elektriskt krets system.	Det är analogt med resistans i ett elektriskt krets system.

Reluctance Units

Enhetsmåttet för magnetisk motstånd är ampere-varv per Weber (AT/Wb) eller 1/Henry eller H-1.

Dimension av magnetiskt motstånd

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

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

Formel för magnetiskt motstånd

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

Där, $\mu = \mu_0 \mu_r$ (I ett elektriskt krets $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$ )

Alltså, $S = \frac {l}{\mu A}$

Där, $\mu$ = magnetisk permeabilitet för materialet

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

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

Genom att jämföra ekvation (1) och (2) får vi

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

Om vi omskriver termerna får vi

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

Men $\frac {\phi}{A} = B$ och $\frac {NI}{l} = H$

om vi sätter in detta i ekvation (3) får vi,

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

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

Magneto Motive Force (M.M.F)

M.M.F definieras som den kraft som tenderar att etablera flödet genom en magnetisk krets.

Den är lika med produkten av strömmen som flödar genom spolen och antalet vikter i spolen.

Därför, $m.m.f = NI$

Enheten för detta är ampereturner (AT).

Således, $AT = NI$

Arbetet som utförs för att föra en enhetsmagnetisk pol (1 Wb) genom hela den magnetiska kretsen kallas magnetomotorisk kraft (m.m.f).

Det är analogt med elektromotorisk kraft (e.m.f) i en elektrisk krets.

Tillämpningar av magnetisk motståndskraft

Några tillämpningar av magnetisk motståndskraft inkluderar:

I entransformator används magnetisk motståndskraft huvudsakligen för att minska effekten avmagnetisk mättnad. De konstantaluftgapen i en transformator ökar kretsens magnetiska motståndskraft och lagrar därför mermagnetisk energi innan mättnad uppnås.
Reluktansmotor används för många tillämpningar med konstant hastighet, såsom elektriska klockortimer, signalutrustningar, inspelningsinstrument, etc., som fungerar på principen om variabel reluktans.
Ett av de huvudsakliga egenskaperna hosmagnetiskt hårda material är att det har en stark magnetisk motståndskraft som används för att skapa permanenta magneter. Exempel: tungstänstål, koboltstål, kromstål, alnico, etc….
Högtalarmagneten täcks med ett mjukt magnetiskt material, som mjukt järn, för att minimera effekten av ströande magnetfält.
Multimedia högtalare är magnetiskt sköldade för att reducera den magnetiska interferensen orsakad till TV (televisioner) och CRT (Kathodrör).

Källa: Electrical4u

Uttryck: Respektera originalkällan, bra artiklar är värt att dela, om det finns upphovsrättsskyddat material så kontakta oss för borttagning.

Ge en tips och uppmuntra författaren

Ämnen:

Grundläggande el

Magnetisk motståndighet

Om experter

Electrical4u

China