תפיחות: הגדרה יחידות ומקדם

Electrical4u

שדה: אלקטרוניקה בסיסית

China

מהו חדירות?

חדירות מוגדרת כמדד של הקלה בה ניתן להכניס פלוקס מגנטי דרך חומר או מעגל מגנטי. חדירות היא ההופכי של מגנטיות. חדירות היא ביחס ישר לפלוקס המגנטי ומסומנת באות P.

$חדירות (P) = \frac {1} {מגנטיות(S)}$

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

מתוך המשוואה הנ"ל נוכל לומר כי כמות הפלוקס המגנטי עבור מספר סיבובי אמפר היא תלויה בחדרת.

במונחים של חדירות מגנטית, חדירות נתונה על ידי

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

כאשר,

$\mu_0$ = ניקוביות של חלל חופשי (vakuum) = $4\pi * 10^-^7$ הנרי למטר
$\mu_r$ = ניקוביות יחסית של חומר מגנטי
$l$ = אורך המסלול המגנטי במטר
$A$ = שטח חתך במ"ר ( $m^2$ )

במעגל חשמלי, נשיאה היא המידה בה עצם מוליך חשמל; באופן דומה, ניקוביות היא המידה בה שדה מגנטי עובר במעגל מגנטי. לכן, ניקוביות גדולה יותר עבור חתכים גדולים ונמוכה יותר עבור חתכים קטנים. הרעיון של ניקוביות במעגל מגנטי הוא אנלוגי לנשיאה ב-מעגל חשמלי.

התנגדות לעומת ניקוביות

ההבדלים בין התנגדות לניקוביות מוצגים בטבלה שלהלן.

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

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

יחידות חדירות

יחידות החדירות הן ויבר לאמפר-סיבוב (Wb/AT) או הנרי.

הפלוקס המגנטי הכולל (ø) והחדירות (P) במעגל מגנטי

הפלוקס המגנטי נתון על ידי

(1)

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

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

בשימוש ביחס זה בנוסחה (1) מקבלים,

(2)

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

כעת, השטף המגנטי הכולל כלומר $\phi_t$ עבור מעגל מגנטי שלם הוא סכום השטף בפרץ אווירי כלומר $\phi_g$ ושטף פליטה כלומר $\phi_l$ .

(3)

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

כפי שאנו יודעים שהנשאיות עבור מעגל מגנטי ניתנת על ידי

(4)

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

מהמשוואה (4), ניתן לומר שככל ששטח החתך והנשאיות גדולים יותר, ואורך מסלול המגנטי קצר יותר, הנשאיות גדולה יותר (כלומר ההתנגדות המגנטית קטנה יותר).

כעת התמיכות מגנטית כלומר Pt עבור כל המעגל המגנטי היא סך התמיכה המגנטית של הפער האווירי כלומר Pg והתמיכה המגנטית עקב נזילות מגנטית ( $\phi_l$ ).

(5)

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

כאשר יש יותר מרווח פער אוויר אחד בנתיב המגנטי, התמיכה המגנטית הכוללת מתבטאת כסכום התמיכה המגנטית של הפער האווירי והתמיכה המגנטית הנגרמת מהנזילות המגנטית של כל מרחב נתיב מגנטי כלומר $P_f = P_f_1 + P_f_2 + P_f_3 + ..................... + P_f_n$ .

לכן התמיכה המגנטית הכוללת היא

(6)

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

הקשר בין חדירות לבין מקדם הדליפה

מקדם ההדליפה הוא יחס בין השטף המגנטי הכולל שנוצר על ידי מגנט במעגל המגנטי לשטף המגנטי בגפרור האוויר. הוא מסומן ב- $\sigma$ .

(7)

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

משוואה (2) כלומר $\phi = f * P$ , להכניס זאת למשוואה (7) נקבל,

(8)

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

כעת במשוואה (8) היחס $\frac{f_t}{f_g}$ הוא מקדם אובדן המגנטומוטיבי השווה בערך ל-1 ו-Pt = Pg + Pf , אם נכניס זאת למשוואה (8) נקבל,

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

כעת עבור יותר מרווח פער אוויר אחד במסלול מגנטי, מקדם האובדן נתון על ידי,

(10)

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

המשוואה הנ"ל מצביעה על הקשר בין התמישות ומקדם האובדן.

מקדם תמישות

מקדם החדירה מוגדר כיחס בין צפיפות השדה המגנטי לעוצמת השדה המגנטי בנקודה ההפעלה של עקומת B-H.

הוא משמש להבעת "נקודת ההפעלה" או "שיפוע ההפעלה" של המגנט על קו העמסה או עקומת B-H. לכן מקדם החדירה מאוד שימושי לתכנון מעגלי מגנטיים. הוא מסומן ב-PC.

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

כאשר,

$B_d$ = צפיפות השדה המגנטי בנקודת ההפעלה של עקומת B-H
$H_d$ = עוצמת השדה המגנטי בנקודת ההפעלה של עקומת B-H

בגרף למעלה, הקו הישר OP העובר בין ראשית הצירים לנקודות $B_d$ ו- $H_d$ על עקומת B-H (המכונה גם עקומת דימגנטיות) נקרא קו התמישות והשיפוע של קו התמישות הוא מקדם התמישות PC.

עבור מגנט בודד בלבד, כלומר כאשר אין מגנטים קבועים אחרים (חומר מגנטי קשה) או חומר מגנטי רך ממוקמים בסביבה, ניתן לחשב את מקדם התמישות PC מהצורה והמידות של המגנט. לכן, ניתן לומר שמקדם התמישות הוא מדד איכות למגנט.

מהו יחידת תמישות?

מקדם התמישות PC נתון על ידי

(11)

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

אבל $B_d = \frac {\phi}{A_m}$ ו- $H_d = \frac {F(m.m.f)}{L_m}$ אם נכניס את אלה למשוואה (11) נקבל,

(12)

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

אבל $\frac{\phi(flux)}{F(m.m.f)}= P (permeance)$ אם נכניס זאת למשוואה (12) נקבל,

(13)

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

עכשיו, כאשר אורך המגנט כלומר $L_m$ ושטח החתך כלומר $A_m$ שווה לגודל של היחידה, אז בתנאי זה

(14)

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

ככה, מקדם הספירות PC שווה לספירות P. ניתן לקרוא לזה ספירות יחידה.

מקור: Electrical4u

הצהרה: כבוד למקור, מאמרים טובים כדאי לשתף, במקרה של הפרת זכויות יוצרים אנא צור קשר עם delete.

תנו טיפ לעודדו את המחבר!

נושאים:

אלקטרוניקה בסיסית

נִיקוּז

נשיאה

אודות מומחים

Electrical4u

China

מומלץ

עוד

אי-תאום מתח: תקלה במגע אדמה, קו פתוח או תהודה?

הארע נגזרת של פאזה בודדת, שבירה של קו (פתיחה של פאזה) וריזוננס יכולים לגרום לאיזון לא שוויוני של מתח בשלוש הפאזות. הבחנה נכונה ביניהם היא חיונית לתיקון מהיר של בעיות.הארע נגזרת של פאזה בודדתאם כי הארע נגזרת של פאזה בודדת גורמת לאיזון לא שוויוני של מתח בשלוש הפאזות, ערך המתח בין הקווים נשאר ללא שינוי. ניתן לחלק זאת לשני סוגים: הארע מתכתי ולא-מתכתי. בהארע מתכתי, מתח הפאזה שנפגעה יורד ל-0, בעוד שמתח שתי הפאזות האחרות עולה פי √3 (בערך 1.732). בהארע לא-מתכתי, מתח הפאזה שנפגעה אינו יורד ל-0 אלא יורד ל

Echo

11/08/2025

אלקטרומגנטים מול מגנטים קבועים | ההבדלים העיקריים מוסברים

אלקטרומגנטים לעומת מגנטים קבועים: הבנת ההבדלים העיקרייםאלקטרומגנטים ומגנטים קבועים הם שני סוגי החומרים העיקריים המפגינים תכונות מגנטיות. אם כי שניהם מפיקים שדות מגנטיים, הם שונים באופן יסודי בהפקת השדות הללו.אלקטרומגנט מפיק שדה מגנטי רק כאשר זרם חשמלי זורם דרכו. לעומתו, מגנט קבוע מפיק באופן טבעי שדה מגנטי מתמשך משלהו לאחר שהופך למגנטי, ללא צורך במקור אנרגיה חיצוני.מהו מגנט?מגנט הוא חומר או עצם המפיק שדה מגנטי - שדה וקטורי המפעיל כוח על חומרים מגנטיים אחרים ושדות חשמליים נעים. השדה קיים הן בתוך

Edwiin

08/26/2025

מתח עבודה מוסבר: הגדרה חשיבות ותפקיד בהעברת כוח חשמלי

מתח עבודההמונח "מתח עבודה" מתאר את המתח המרבי שמכשיר יכול לספוג מבלי להיפגע או להתבצר, תוך שמירה על אמינות, בטיחות ופעולה תקינה של המכשיר והמעגלים הקשורים.ל唠叨的传输，使用高电压是有利的。在交流系统中，尽可能保持负载功率因数接近于1也是经济上必要的。实际上，处理大电流比处理高电压更具挑战性。更高的传输电压可以显著节省导体材料成本。然而，虽然使用超高压（EHV）减少了导体材料费用，但它增加了绝缘导体的成本——无论是架空还是地下。采用高电压需要增加导体之间的电气间隙以防止电放电，这使得机械支撑结构更加复杂和昂贵。与较高工作电压相关的其他问题包括对设备的增强绝缘要求、电晕效应以及对无线电和电视信号的干扰。值得注意的是，变压器、开关设备和其他终端设备的绝缘成本急剧上升。这些问题——电晕和无线电干扰——在超高工作电压下变得特别严重。此外，工作电压还应考虑未来的负载增长。总之，较高的电压对应较高的线路成本。因此，系统的电压水平由两个关键因素决定

Encyclopedia

07/26/2025

מהו מעגל חילופין מ(ThrowableError: Translation process was interrupted. Let's try again to ensure the complete and accurate translation is provided. מהו מעגל חילופין מurn resistive AC circuit? I apologize for the interruption. Here is the correct, uninterrupted translation: מהו מעגל חילופין טהור עם 저נגד?

مدار חילוף טהור עםנגדمدار המכיל רק נגד טהור R (באורמים) במערכת חילוף מוגדר כمدار חילוף טהור עםנגד, ללא השפעה של תופעות האינדוקטיביות והקיבוליות. זרם חילוף ומתח במدار כזה מתנדנדים דו-כיווני, יוצרים גל סינוסואידלי. בהגדרה זו, הכוח מתפזר על ידי הנגד, כאשר המתח והזרם הם בפאזה מושלמת - שניהם מגיעים לערכי השיא שלהם בו זמנית. כרכיב פסיבי, הנגד לא מייצר ולא צורך אנרגיה חשמלית; במקום זאת, הוא ממיר אנרגיה חשמלית לחום.הסבר על מدار עםנגדבمدار חילוף, יחס המתח לזרם מושפע מהתדירות של התאורה, הזווית הפאזה וההבד

Edwiin

06/02/2025

התנגדות מגנטית	נשיפה מגנטית
התנגדות מגנטית מתנגדת לייצור זרם מגנטי במעגל מגנטי.	נשיפה מגנטית היא מדד לקלות שבה ניתן ליצור זרם מגנטי במעגל המגנטי.
היא מסומנת על ידי S.	היא מסומנת על ידי P.
$Reluctance =\frac{m.m.f}{flux} = \frac{NI}{\phi}$	$Permeance = \frac {flux}{m.m.f} =\frac {\phi}{NI}$
יחידת מידה שלה היא AT/Wb או 1/Henry או H-1.	יחידת מידה שלה היא Wb/AT או Henry.
זה מקביל ל התנגדות חשמלית במעגל חשמלי.	זה מקביל לנשיפה חשמלית במעגל חשמלי.
התנגדות מגנטית מצטברת בטור של מעגל מגנטי.	נשיפה מגנטית מצטברת במקביל במעגל מגנטי.