ความซึมผ่าน: คำนิยาม หน่วย และสัมประสิทธิ์

Electrical4u

ฟิลด์: ไฟฟ้าพื้นฐาน

China

อะไรคือ Permeance?

Permeance ถูกกำหนดให้เป็นการวัดความง่ายในการที่ ฟลักซ์แม่เหล็ก สามารถผ่านเข้าไปในวัสดุหรือ วงจรแม่เหล็ก ได้ Permeance เป็นส่วนกลับของ reluctance Permeance มีความสัมพันธ์โดยตรงกับฟลักซ์แม่เหล็กและแสดงด้วยตัวอักษร P

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

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

จากสมการข้างต้น เราสามารถบอกได้ว่าปริมาณของฟลักซ์แม่เหล็กสำหรับจำนวนแอมแปร์-เทิร์นขึ้นอยู่กับ permeance

ในแง่ของ ความโปร่งใสทางแม่เหล็ก permeance ถูกกำหนดโดย

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

ที่,

$\mu_0$ = ความซึมผ่านแม่เหล็กของพื้นที่ว่าง (สุญญากาศ) = $4\pi * 10^-^7$ เฮนรี/เมตร
$\mu_r$ = ความซึมผ่านแม่เหล็กสัมพัทธ์ของวัสดุแม่เหล็ก
$l$ = ความยาวของเส้นทางแม่เหล็กในหน่วยเมตร
$A$ = พื้นที่ตัดขวางในตารางเมตร ( $m^2$ )

ในวงจรไฟฟ้า ความนำไฟฟ้า คือ ระดับที่วัตถุสามารถนำ ไฟฟ้า ในทำนองเดียวกัน ความยอมรับแม่เหล็กคือระดับที่ฟลักซ์แม่เหล็กสามารถผ่านในวงจรแม่เหล็ก ดังนั้น ความยอมรับแม่เหล็กจะมากขึ้นสำหรับพื้นที่หน้าตัดที่ใหญ่ขึ้น และน้อยลงสำหรับพื้นที่หน้าตัดที่เล็กลง แนวคิดของความยอมรับแม่เหล็กในวงจรแม่เหล็กมีความคล้ายคลึงกับความนำไฟฟ้าใน วงจรไฟฟ้า.

ความต้านทานแม่เหล็กกับความยอมรับแม่เหล็ก

ความแตกต่างระหว่างความต้านทานแม่เหล็กและความยอมรับแม่เหล็กได้ถูกอภิปรายในตารางด้านล่าง

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

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

หน่วยความซึมผ่าน

หน่วยของความซึมผ่านคือ เวเบอร์ต่อแอมแปร์-เทิร์น (Wb/AT) หรือเฮนรี

ฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมด (ø) และความซึมผ่าน (P) ในวงจรแม่เหล็ก

ฟลักซ์แม่เหล็กคำนวณได้โดย

(1)

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

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

โดยใช้ความสัมพันธ์นี้ในสมการ (1) เราจะได้

(2)

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

ขณะนี้ ฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมด คือ $\phi_t$ สำหรับวงจรแม่เหล็กทั้งหมดคือผลรวมของ ช่องว่างอากาศ ฟลักซ์ คือ $\phi_g$ และฟลักซ์รั่ว คือ $\phi_l$ .

(3)

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

ตามที่เรารู้ว่าความต้านทานแม่เหล็กสำหรับวงจรแม่เหล็กถูกกำหนดโดย

(4)

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

จากสมการ (4) เราสามารถกล่าวได้ว่าเมื่อพื้นที่ขวางและค่าความคล้อยตัวแม่เหล็กมากขึ้น และความยาวทางแม่เหล็กสั้นลง ความต้านทานแม่เหล็กจะมากขึ้น (กล่าวคือ ความต้านทานแม่เหล็กหรือความต้านทานแม่เหล็กจะน้อยลง)

ขณะนี้ความซึมผ่านหรือ Pt สำหรับวงจรแม่เหล็กทั้งหมดคือผลรวมของความซึมผ่านช่องว่างอากาศหรือ Pg และความซึมผ่านจากการรั่วไหลหรือ Pf ซึ่งเกิดจากฟลักซ์แม่เหล็กรั่วไหล ( $\phi_l$ ).

(5)

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

เมื่อมีช่องว่างอากาศมากกว่าหนึ่งช่องในทางเดินแม่เหล็ก ความซึมผ่านรวมจะแสดงเป็นผลรวมของความซึมผ่านช่องว่างอากาศและความซึมผ่านจากการรั่วไหลของแต่ละช่องทางเดินแม่เหล็ก คือ $P_f = P_f_1 + P_f_2 + P_f_3 + ..................... + P_f_n$ .

ดังนั้น ความซึมผ่านรวมคือ

(6)

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

ความสัมพันธ์ระหว่างค่าการผ่านแม่เหล็กและสัมประสิทธิ์การรั่วไหล

สัมประสิทธิ์การรั่วไหลคืออัตราส่วนของฟลักซ์แม่เหล็กทั้งหมดที่สร้างขึ้นโดยแม่เหล็กในวงจรแม่เหล็กต่อฟลักซ์ในช่องอากาศ มันถูกแทนด้วย $\sigma$ .

(7)

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

จากสมการ (2) คือ $\phi = f * P$ นำเข้ามาในสมการ (7) เราจะได้

(8)

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

ในสมการ (8) อัตราส่วน $\frac{f_t}{f_g}$ เป็นค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียแรงแม่เหล็กซึ่งใกล้เคียงกับ 1 และ Pt = Pg + Pf เมื่อนำค่านี้ใส่ลงในสมการ (8) เราจะได้

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

สำหรับทางเดินแม่เหล็กที่มีช่องว่างมากกว่าหนึ่งช่อง สัมประสิทธิ์การรั่วไหลจะกำหนดโดย

(10)

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

สมการดังกล่าวแสดงความสัมพันธ์ระหว่างค่าผ่านและสัมประสิทธิ์การรั่วไหล

สัมประสิทธิ์การผ่าน

สัมประสิทธิ์การผ่านแม่เหล็กถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กต่อความแรงของสนามแม่เหล็กที่จุดทำงานบนเส้นโค้งB-H curve.

ใช้เพื่อแสดง "จุดทำงาน" หรือ "ความชันที่ทำงาน" ของแม่เหล็กบนเส้นโหลดหรือ B-H curve ดังนั้นสัมประสิทธิ์การผ่านแม่เหล็กจึงมีประโยชน์มากในการออกแบบวงจรแม่เหล็ก มันถูกแทนที่ด้วย PC.

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

โดยที่,

$B_d$ = ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กที่จุดทำงานของ B-H curve
$H_d$ = ความแรงของสนามแม่เหล็กที่จุดทำงานของ B-H curve

ในกราฟด้านบน เส้นตรง OP ที่ผ่านระหว่างจุดกำเนิดและจุด $B_d$ และ $H_d$ บนเส้นโค้ง B-H (เรียกว่าเส้นโค้งการลดความแม่เหล็ก) ถูกเรียกว่าเส้นการผ่านและความชันของเส้นการผ่านคือสัมประสิทธิ์การผ่าน PC.

สำหรับแม่เหล็กเดี่ยว นั่นคือเมื่อไม่มีแม่เหล็กถาวรอื่น ๆ (วัสดุมีความแข็งแรงแม่เหล็ก) หรือ วัสดุมีความยืดหยุ่นแม่เหล็ก วางอยู่ใกล้เคียง เราสามารถคำนวณสัมประสิทธิ์การผ่าน PC จากรูปร่างและขนาดของแม่เหล็ก ดังนั้นเราสามารถกล่าวได้ว่าสัมประสิทธิ์การผ่านเป็นตัวบ่งชี้ความเหมาะสมของแม่เหล็ก

หน่วยของการผ่านคืออะไร?

สัมประสิทธิ์การผ่าน PC กำหนดโดย

(11)

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

แต่ $B_d = \frac {\phi}{A_m}$ และ $H_d = \frac {F(m.m.f)}{L_m}$ นำสิ่งเหล่านี้ใส่ในสมการ (11) เราจะได้

(12)

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

แต่ $\frac{\phi(flux)}{F(m.m.f)}= P (permeance)$ นำสิ่งนี้ใส่ในสมการ (12) เราจะได้

(13)

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

ตอนนี้ เมื่อความยาวของแม่เหล็ก คือ $L_m$ และพื้นที่หน้าตัด คือ $A_m$ เท่ากับขนาดของหน่วย ในกรณีนี้

(14)

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

ดังนั้น ค่าสัมประสิทธิ์การผ่านสนามแม่เหล็ก PC จึงเท่ากับ Permeance P สามารถเรียกว่า unit permeance.

แหล่งที่มา: Electrical4u

คำชี้แจง: เคารพ ต้นฉบับ, บทความที่ดีควรแบ่งปัน, หากละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อ delete.

ให้ทิปและสนับสนุนผู้เขียน

หัวข้อ:

ไฟฟ้าพื้นฐาน

ความซึมผ่าน

เกี่ยวกับผู้เชี่ยวชาญ

Electrical4u

China

แนะนำ

เพิ่มเติม

ความไม่สมดุลของแรงดัน: ความผิดปกติทางดิน การเปิดวงจร หรือการสั่นพ้อง

การต่อพื้นเดี่ยว การขาดสาย (เปิดเฟส) และการสั่นสะเทือนสามารถทำให้เกิดความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้าสามเฟสได้ การแยกแยะอย่างถูกต้องระหว่างเหตุเหล่านี้มีความสำคัญสำหรับการแก้ไขปัญหาอย่างรวดเร็วการต่อพื้นเดี่ยวแม้ว่าการต่อพื้นเดี่ยวจะทำให้เกิดความไม่สมดุลของแรงดันไฟฟ้าสามเฟส แต่ค่าแรงดันระหว่างสายยังคงไม่เปลี่ยนแปลง มันสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: การต่อพื้นแบบโลหะและการต่อพื้นแบบไม่ใช่โลหะ ในการต่อพื้นแบบโลหะ แรงดันเฟสที่เสียหายลดลงเป็นศูนย์ ในขณะที่แรงดันเฟสอื่น ๆ เพิ่มขึ้นประมาณ √3 (ประมาณ 1.732 เท่า

Echo

11/08/2025

แม่เหล็กไฟฟ้ากับแม่เหล็กถาวร | ความแตกต่างหลักที่อธิบายไว้

Edwiin

08/26/2025

แรงดันไฟฟ้าในการทำงานอธิบาย: คำนิยาม ความสำคัญ และผลกระทบต่อการส่งผ่านพลังงาน

แรงดันทำงานคำว่า "แรงดันทำงาน" หมายถึงแรงดันสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถทนทานได้โดยไม่เสียหายหรือไหม้ โดยยังคงความน่าเชื่อถือ ความปลอดภัย และการทำงานที่เหมาะสมของอุปกรณ์และวงจรที่เกี่ยวข้องสำหรับการส่งกำลังไฟฟ้าระยะไกล การใช้แรงดันสูงเป็นประโยชน์ ในระบบ AC การรักษาแฟกเตอร์โหลดให้ใกล้เคียงกับหนึ่งมากที่สุดเป็นสิ่งจำเป็นทางเศรษฐกิจ ตามปฏิบัติ การจัดการกระแสไฟฟ้าที่หนักกว่านั้นยากกว่าการจัดการแรงดันสูงแรงดันการส่งที่สูงขึ้นสามารถช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการนำวัสดุทำสายนำอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม การใช้แ

Encyclopedia

07/26/2025

วงจร AC บริสุทธิ์แบบต้านทานคืออะไร

วงจร AC ที่มีความต้านทานบริสุทธิ์วงจรที่มีเพียงความต้านทานบริสุทธิ์ R (ในหน่วยโอห์ม) ในระบบ AC จะถูกกำหนดให้เป็นวงจร AC ที่มีความต้านทานบริสุทธิ์ ไม่มีอินดักแทนซ์และคาปาซิแตนซ์ กระแสไฟฟ้าสลับและแรงดันไฟฟ้าในวงจรดังกล่าวจะแกว่งไปมาสองทาง สร้างคลื่นไซน์ (รูปคลื่นไซนัสอยดอล) ในโครงสร้างนี้ กำลังจะถูกกระจายโดยตัวต้านทาน แรงดันและกระแสจะอยู่ในเฟสเดียวกัน ทั้งคู่จะถึงค่าสูงสุดพร้อมกัน ตัวต้านทานในฐานะองค์ประกอบแบบพาสซีฟ ไม่ได้สร้างหรือใช้กำลังไฟฟ้า แต่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นความร้อนคำอธิบายเกี่ยวกับวง

Edwiin

06/02/2025

ความต้านทานแม่เหล็ก	ความผ่านทางแม่เหล็ก
ความต้านทานแม่เหล็กขัดขวางการสร้าง ฟลักซ์แม่เหล็กในวงจรแม่เหล็ก	ความผ่านทางแม่เหล็กเป็นการวัดความง่ายในการสร้าง ฟลักซ์แม่เหล็กในวงจรแม่เหล็ก
ใช้สัญลักษณ์ S แทน	ใช้สัญลักษณ์ P แทน
$Reluctance =\frac{m.m.f}{flux} = \frac{NI}{\phi}$	$Permeance = \frac {flux}{m.m.f} =\frac {\phi}{NI}$
หน่วยคือ AT/Wb หรือ 1/Henry หรือ H-1	หน่วยคือ Wb/AT หรือ Henry
มันเทียบได้กับ ความต้านทาน ใน วงจรไฟฟ้า	มันเทียบได้กับความนำไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า
ความต้านทานแม่เหล็กเพิ่มขึ้นในวงจรแม่เหล็กแบบอนุกรม	ความผ่านทางแม่เหล็กเพิ่มขึ้นในวงจรแม่เหล็กแบบขนาน