الإنتقالية: التعريف، الوحدات والمعامل

Electrical4u

حقل: الكهرباء الأساسية

China

ما هو النفاذية؟

تُعرَّف النفاذية بأنها قياس لسهولة مرور التيار المغناطيسي عبر مادة أو دارة مغناطيسية. النفاذية هي العكس من المقاومة المغناطيسية. النفاذية تناسب طرديًا مع التيار المغناطيسي وتعبر عنها بالحرف P.

$Permeance (P) = \frac {1} {Reluctance(S)}$

$\begin{align*} P = \frac {\phi} {NI} \ Wb/AT \end{align*}$

من المعادلة أعلاه يمكن القول إن كمية التيار المغناطيسي لعدد من دورات الأمبير تعتمد على النفاذية.

بالنسبة إلى النفاذية المغناطيسية، فإن النفاذية تعطى بواسطة

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

حيث،

$\mu_0$ = نفاذية الفضاء الحر (الفراغ) = $4\pi * 10^-^7$ هنري/متر
$\mu_r$ = النفاذية النسبية للمادة المغناطيسية
$l$ = طول المسار المغناطيسي بالمتر
$A$ = مساحة المقطع العرضي بالمتر المربع ( $m^2$ )

في الدائرة الكهربائية، الموصلية هي درجة قدرة الجسم على توصيل الكهرباء؛ وبالمثل، فإن النفاذية هي درجة قدرة التدفق المغناطيسي على التوصيل في الدائرة المغناطيسية. لذا، تكون النفاذية أكبر للمقاطع العرضية الأكبر وأصغر للمقاطع العرضية الأصغر. هذا المفهوم للنفاذية في الدائرة المغناطيسية مماثل للموصلية في الدائرة الكهربائية.

المقاومة المغناطيسية مقابل النفاذية

تم مناقشة الفروق بين المقاومة المغناطيسية والنفاذية في الجدول أدناه.

Reluctance =\frac{m.m.f}{flux} = \frac{NI}{\phi}

Permeance = \frac {flux}{m.m.f} =\frac {\phi}{NI}

وحدات النفاذية

وحدات النفاذية هي ويبير لكل أمبير-لفة (Wb/AT) أو هنري.

المجال المغناطيسي الكلي (ø) والنفاذية (P) في الدائرة المغناطيسية

يتم تعريف المجال المغناطيسي بواسطة

(1)

$\begin{equation*} \phi = \frac{m.m.f(F)}{Reluctance(S)} \end{equation*}$

ولكن $Permeance(P) = \frac{1}{Reluctance(S)}$

باستخدام هذه العلاقة في المعادلة (1) نحصل على

(2)

$\begin{equation*} \phi = f * P \end{equation*}$

الآن، المغناطيسية الكلية $\phi_t$ لمدار مغناطيسي كامل هي مجموع مغناطيسية الفجوة أي $\phi_g$ ومغناطيسية التسرب أي $\phi_l$ .

(3)

$\begin{equation*} \phi_t = \phi_g + \phi_l \end{equation*}$

كما نعلم أن القابلية المغناطيسية لمدار مغناطيسي تعطى بواسطة

(4)

$\begin{equation*} P = \frac{\mu A}{l} \end{equation*}$

من المعادلة (4)، يمكننا القول أنه كلما كان مساحة المقاطع العرضية والقابلية المغناطيسية أكبر، وطول المسار المغناطيسي أقصر، فإن القابلية المغناطيسية تكون أكبر (أي أن المقاومة المغناطيسية تكون أصغر).

الآن، القابلية للنفاذ أي Pt للمدار المغناطيسي بأكمله هي مجموع قابلية النفاذ للفراغ أي Pg وقابلية النفاذ للتسرب أي Pf والتي تسببها الفيض المغناطيسي للتسرب ( $\phi_l$ ).

(5)

$\begin{equation*} P_t = P_g + P_f \end{equation*}$

عندما يكون هناك أكثر من فراغ واحد في المسار المغناطيسي، يتم التعبير عن القابلية الكلية للنفاذ كمجموع قابلية النفاذ للفراغ وقابلية النفاذ للتسرب لكل مساحة في المسار المغناطيسي أي $P_f = P_f_1 + P_f_2 + P_f_3 + ..................... + P_f_n$ .

لذلك، فإن القابلية الكلية للنفاذ هي

(6)

$\begin{equation*} P_t = P_g + P_f = P_f_1 + P_f_2 + P_f_3 + ..................... + P_f_n \end{equation*}$

العلاقة بين النفاذية ومعامل التسرب

معامل التسرب هو نسبة المغناطيسية الكلية التي يولدها المغناطيس في الدائرة المغناطيسية إلى مغناطيسية الفجوة الهوائية. ويُرمز له بـ $\sigma$ .

(7)

$\begin{equation*} \sigma = \frac{\phi_t}{\phi_g} \end{equation*}$

من المعادلة (2) أي $\phi = f * P$ ، قم بوضع هذا في المعادلة (7) نحصل على،

(8)

$\begin{equation*} \sigma = \frac{\phi_t}{\phi_g} = \frac{f_t * P_t} {f_g * P_g} \end{equation*}$

الآن في المعادلة (8) نسبة $\frac{f_t}{f_g}$ هي معامل فقدان القوة المغناطيسية المحركة والذي يقترب من 1 و Pt = Pg + Pf ، وضع هذه في المعادلة (8) نحصل على،

$\begin{equation*} \sigma = \frac{P_g + P_f}{P_g}= 1 + \frac{P_f}{P_g} \end{equation*}$

الآن بالنسبة لأكثر من فجوة هوائية في المسار المغناطيسي، فإن معامل التسرب يتم إعطاؤه بواسطة،

(10)

$\begin{equation*} \sigma = 1 + \frac{P_f_1 + P_f_2 + P_f_3+ ........................... + P_f_n}{P_g} \end{equation*}$

تشير المعادلة أعلاه إلى العلاقة بين النفاذية ومعامل التسرب.

معامل النفاذية

يُعرَف معامل النفاذية كنسبة كثافة التدفق المغناطيسي إلى قوة المجال المغناطيسي عند ميل التشغيل من منحنى B-H.

يُستخدم لتعبير عن "نقطة التشغيل" أو "ميل التشغيل" للمغناطيس على خط الحمل أو منحنى B-H. وبالتالي فإن معامل النفاذية مفيد جداً في تصميم الدوائر المغناطيسية. يُرمز له بـ PC.

$\begin{align*} P_C = \frac {B_d}{H_d} \end{align*}$

حيث،

$B_d$ = كثافة التدفق المغناطيسي عند نقطة التشغيل من منحنى B-H
$H_d$ = قوة المجال المغناطيسي عند نقطة التشغيل من منحنى B-H

في الرسم البياني أعلاه، الخط المستقيم OP الذي يمر بين نقطة الأصل والنقطة $B_d$ والنقطة $H_d$ على منحنى B-H (المعروف أيضًا باسم منحنى التفريغ) يُطلق عليه خط النفاذية وميل خط النفاذية هو معامل النفاذية PC.

بالنسبة للمغناطيس الوحيد، أي عندما لا يوجد مغناطيس دائم آخر (مادة مغناطيسية صلبة) أو مادة مغناطيسية لينة موضع بالقرب منه، يمكننا حساب معامل النفاذية PC من الشكل والأبعاد المغناطيس. لذلك، يمكننا القول بأن معامل النفاذية هو مقياس جودة للمغناطيس.

ما هي وحدة النفاذية؟

معامل النفاذية PC يُعطى بواسطة

(11)

$\begin{equation*} P_C = \frac {B_d}{H_d} \end{equation*}$

ولكن $B_d = \frac {\phi}{A_m}$ و $H_d = \frac {F(m.m.f)}{L_m}$ عند وضع هذه في المعادلة (11) نحصل على،

(12)

$\begin{equation*} P_C = \frac {\frac {\phi}{A_m}}{\frac{F}{L_m}}} = \frac{\phi * L_m}{F * A_m} \end{equation*}$

ولكن $\frac{\phi(flux)}{F(m.m.f)}= P (permeance)$ ، عند وضع هذا في المعادلة (12) نحصل على،

(13)

$\begin{equation*} P_C = P \frac{L_m}{A_m} \end{equation*}$

الآن، عندما يكون طول المغناطيس أي $L_m$ ومقطع العرض أي $A_m$ يساوي حجم الوحدة، فإن في هذه الحالة

(14)

$\begin{equation*} P_C = P \end{equation*}$

وبالتالي، فإن معامل النفاذية PC مكافئ لنفاذية P. يمكن تسميته بـ نفاذية الوحدة.

المصدر: Electrical4u

بيان: احترم الأصلي، المقالات الجيدة مستحقة للتبادل، إذا كان هناك انتهاك لحقوق الملكية يرجى الاتصال delete.

قدم نصيحة وشجع الكاتب

المواضيع:

الكهرباء الأساسية

النفاذية

الإذعانية

حول الخبراء

Electrical4u

China

مُنصح به

المزيد

عدم توازن الجهد: عطل في الأرضية، أو خط مفتوح، أو ترن؟

الترابط الأحادي، وانقطاع الخط (فتح المرحلة)، والرنين يمكن أن يسببوا جميعًا عدم توازن في الجهد الثلاثي الطور. التمييز الصحيح بينها ضروري لحل المشكلات بسرعة.الترابط الأحاديعلى الرغم من أن الترابط الأحادي يسبب عدم توازن في الجهد الثلاثي الطور، إلا أن قيمة الجهد بين الخطوط تبقى ثابتة. يمكن تصنيفه إلى نوعين: الترابط المعدني وغير المعدني. في حالة الترابط المعدني، ينخفض جهد الطور المعطوب إلى الصفر، بينما يزداد جهد الطورين الآخرين بمقدار √3 (حوالي 1.732). في حالة الترابط غير المعدني، لا ينخفض جهد الطور

Echo

11/08/2025

الكهرومغناطيس مقابل المغناطيس الدائمة | شرح الاختلافات الرئيسية

المغناطيس الكهربائي مقابل المغناطيس الدائم: فهم الفروق الرئيسيةالمغناطيس الكهربائي والمغناطيس الدائم هما النوعان الرئيسيان من المواد التي تظهر خصائص مغناطيسية. رغم أن كلاهما ينتج مجالاً مغناطيسياً، إلا أنهما يختلفان بشكل أساسي في كيفية إنتاج هذه المجالات.ينتج المغناطيس الكهربائي مجالاً مغناطيسياً فقط عندما يتدفق التيار الكهربائي عبره. على العكس من ذلك، ينتج المغناطيس الدائم مجالاً مغناطيسياً مستمراً بمجرد تثبيته دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي.ما هو المغناطيس؟المغناطيس هو مادة أو جسم ينتج مجالاً

Edwiin

08/26/2025

شرح الجهد التشغيلي: التعريف والأهمية والتأثير على نقل الطاقة

الجهد العامليشير مصطلح "الجهد العامل" إلى الجهد الأقصى الذي يمكن أن يتحمله الجهاز دون التعرض للتلف أو الاحتراق، مع ضمان موثوقية وسلامة وعمل جهاز وكابلات الدائرة المرتبطة به بشكل صحيح.بالنسبة لنقل الطاقة على مسافات طويلة، فإن استخدام الجهد العالي مفيد. في الأنظمة المتناوبة، من الضروري اقتصاديًا الحفاظ على عامل قوة الحمل قدر الإمكان قريبًا من الوحدة. عمليًا، تكون التيار الكهربائي الثقيل أكثر صعوبة في التعامل معها من الجهود العالية.يمكن للجهود العالية في النقل أن تحقق توفيرًا كبيرًا في تكاليف مواد

Encyclopedia

07/26/2025

ما هو دارة التيار المتردد النقية المقاومة؟

مدار تيار متناوب مقاوم بحتيُعرف المدار الذي يحتوي فقط على مقاومة بحتة R (بأوم) في نظام تيار متناوب بأنه مدار تيار متناوب مقاوم بحت، خالٍ من الاستحثاء والسعة. التيار والجهد في هذا النوع من الدوائر يتذبذبان بشكل ثنائي الاتجاه، مما يولد موجة جيبية (شكل موجي جيبي). في هذه التكوينة، يتم استهلاك الطاقة بواسطة المقاومة، مع الجهد والتيار في نفس الطور - حيث يصل كلاهما إلى قيمتهما القصوى في الوقت نفسه. كمكون سلبي، لا يقوم المقاوم بإنتاج أو استهلاك الطاقة الكهربائية، بل يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى حر

Edwiin

06/02/2025

المقاومة المغناطيسية	النفاذية المغناطيسية
تعارض المقاومة المغناطيسية إنتاج التدفق المغناطيسي في الدائرة المغناطيسية.	تعد النفاذية المغناطيسية مقياسًا لسهولة إنشاء التدفق المغناطيسي في الدائرة المغناطيسية.
يُرمز لها بـ S.	يُرمز لها بـ P.
$Reluctance =\frac{m.m.f}{flux} = \frac{NI}{\phi}$	$Permeance = \frac {flux}{m.m.f} =\frac {\phi}{NI}$
وحدة قياسها هي AT/Wb أو 1/Henry أو H-1.	وحدة قياسها هي Wb/AT أو Henry.
هي مماثلة للمقاومة في الدائرة الكهربائية.	هي مماثلة للنفاذية في الدائرة الكهربائية.
تتم إضافة المقاومة المغناطيسية في سلسلة الدائرة المغناطيسية.	تتم إضافة النفاذية المغناطيسية في دائرة مغناطيسية متوازية.