Khả năng từ chối từ: Điều gì là nó?

Electrical4u

Trường dữ liệu: Điện Cơ Bản

China

Độ kháng từ là gì?

Độ kháng từ (còn được gọi là độ kháng từ, sức cản từ, hoặc chất cách từ) được định nghĩa là sự chống lại mà mạch từ tạo ra đối với việc sản sinh luồng từ. Đây là tính chất của vật liệu chống lại việc tạo ra luồng từ trong một mạch từ.

Reluctance of Transformer Core.png — Độ kháng từ của lõi biến áp

Trong một mạch điện, điện trở chống lại dòng dòng điện trong mạch và tiêu tán năng lượng điện. Độ kháng từ trong mạch từ tương tự như điện trở trong mạch điện vì nó chống lại việc sản sinh luồng từ trong mạch từ nhưng không gây tiêu tán năng lượng, thay vào đó nó lưu trữ năng lượng từ.

Độ kháng từ tỷ lệ thuận với chiều dài của mạch từ và tỷ lệ nghịch với diện tích mặt cắt ngang của đường dẫn từ. Nó là một đại lượng vô hướng và được ký hiệu bằng S. Lưu ý rằng đại lượng vô hướng là đại lượng chỉ được mô tả đầy đủ bởi độ lớn (hoặc giá trị số). Không cần hướng để xác định đại lượng vô hướng.

Reluctance of Magnetic Bar.png — Độ kháng từ của thanh từ

Toán học, nó có thể được biểu diễn như sau

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

trong đó, l = chiều dài đường dẫn từ tính theo mét

$\mu_0$ = tính thấm từ của không gian tự do (chân không) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/mét

$\mu_r$ = tính thấm từ tương đối của vật liệu từ

$A$ = Diện tích mặt cắt ngang theo mét vuông ( $m^2$ )

Trong AC cũng như DC, độ từ kháng là tỷ lệ giữa lực từ động (m.m.f) và lưu lượng từ trong mạch từ. Trong trường AC hoặc DC dao động, độ từ kháng cũng dao động.

Vì vậy, nó có thể được biểu diễn bằng

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

Độ từ kháng trong mạch từ nối tiếp

Giống như trong mạch điện nối tiếp, tổng trở kháng bằng tổng của các trở kháng riêng lẻ,

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

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

Tương tự, trong một chuỗi các mạch từ, tổng độ kháng từ bằng tổng của các độ kháng từ riêng lẻ gặp phải dọc theo đường dẫn từ đóng.

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

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

Độ thấm từ là gì?

Độ thấm từ hoặc độ thấm từ được định nghĩa là khả năng của một vật liệu cho phép các đường lực từ đi qua nó. Nó giúp phát triển trường từ trong một mạch từ.

Đơn vị SI của độ thấm từ là Henry/mét (H/m).

Toán học, $\mu = \mu_0 \mu_r$ H/m

Trong đó, $\mu_0$ = độ thấm của không gian tự do (chân không) = $4 \pi * 10^-^7$ Henry/mét

$\mu_r$ = độ thấm tương đối của vật liệu từ tính

Đó là tỷ lệ giữa mật độ dòng từ (B) và lực từ hóa (H).

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

Độ Thấm Tương Đối

Độ thấm tương đối được định nghĩa là mức độ mà vật liệu là một dẫn từ tốt hơn so với không gian tự do.

Nó được ký hiệu bằng $\mu_r$ .

Reluctivity là gì?

Reluctivity hay từ trở riêng được định nghĩa là từ trở do một mạch từ có chiều dài đơn vị và diện tích mặt cắt ngang đơn vị tạo ra.

Chúng ta biết rằng từ trở $S = \frac {l} {\mu_0 \mu_r A}$

Khi l = 1 m và A = 1 m2 thì chúng ta có

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

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

Đơn vị của nó là mét/Henry.

Nó tương tự như điện trở suất (điện trở riêng) trong mạch điện.

Khả năng dẫn từ so với Kháng từ

Khả năng dẫn từ được định nghĩa là nghịch đảo của kháng từ. Nó được ký hiệu bằng P.

$Khả năng dẫn từ (P) = \frac {1} {Kháng từ(S)}$

Tính thấm từ	Kháng từ
Tính thấm từ là một biện pháp để đánh giá mức độ dễ dàng mà từ thông có thể được tạo ra trong mạch từ.	Kháng từ đối nghịch với việc sản xuất từ thông trong mạch từ.
Nó được ký hiệu bằng P.	Nó được ký hiệu bằng S.
$Tính thấm từ = \frac{từ thông}{m.m.f}$	$Kháng từ = \frac{m.m.f}{từ thông}$
Đơn vị của nó là Wb/AT hoặc Henry.	Đơn vị của nó là AT/Wb hoặc 1/Henry hoặc H-1.
Nó tương tự như độ dẫn điện trong mạch điện.	Nó tương tự như độ kháng trong mạch điện.

Đơn vị từ kháng

Đơn vị của từ kháng là ampe-quay trên Weber (AT/Wb) hoặc 1/Henry hoặc H-1.

Kích thước của từ kháng

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

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

Công thức từ kháng

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

Trong đó, $\mu = \mu_0 \mu_r$ (Trong mạch điện $\epsilon = \epsilon_0 \epsilon_r$ )

Do đó, $S = \frac {l}{\mu A}$

Trong đó, $\mu$ là độ thấm từ của vật liệu từ tính

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

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

So sánh Phương trình (1) và (2), ta có

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

Sắp xếp lại các số hạng, ta có

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

Nhưng $\frac {\phi}{A} = B$ và $\frac {NI}{l} = H$

thay vào phương trình (3), ta được,

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

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

Lực từ động (M.M.F)

Lực từ động (M.M.F) được định nghĩa là lực có xu hướng tạo ra dòng từ thông qua mạch từ.

Nó bằng tích của dòng điện chạy qua cuộn dây và số vòng của cuộn dây.

Do đó, $m.m.f = NI$

Đơn vị của nó là ampe-vòng (AT).

Vì vậy, $AT = NI$

Công thực hiện để di chuyển một cực từ đơn vị (1 Wb) qua toàn bộ mạch từ được gọi là lực từ động (m.m.f).

Nó tương tự như điện động lực (e.m.f) trong mạch điện.

Ứng dụng của độ từ kháng

Một số ứng dụng của độ từ kháng bao gồm:

Trong biến áp, độ từ kháng chủ yếu được sử dụng để giảm tác động của bão hòa từ. Các khoảng không khí cố định trong biến áp tăng độ từ kháng của mạch và do đó lưu trữ nhiều hơn năng lượng từ trước khi bão hòa.
Động cơ từ kháng được sử dụng cho nhiều ứng dụng tốc độ hằng số như đồng hồ điện tử đồng hồ thời gian, thiết bị báo hiệu, thiết bị ghi, v.v., hoạt động theo nguyên lý từ kháng biến đổi.
Một trong những đặc tính chính của vật liệu từ cứng là nó có độ từ kháng mạnh, được sử dụng để tạo nam châm vĩnh cửu. Ví dụ: thép wolfram, thép coban, thép crom, alnico, v.v….
Nam châm loa được bọc bằng vật liệu từ mềm như sắt mềm để giảm thiểu tác động của từ trường lạc.
Loa đa phương tiện được bảo vệ từ để giảm sự can nhiễu từ trường gây ra cho TV (ti vi) và CRT (Bộ tia cathode).