Độ thấm: Định nghĩa, Đơn vị & Hệ số

Electrical4u

Trường dữ liệu: Điện Cơ Bản

China

Permeance là gì?

Permeance được định nghĩa là một biện pháp đánh giá mức độ dễ dàng mà lưu lượng từ có thể đi qua một vật liệu hoặc đường dẫn từ. Permeance là nghịch đảo của reluctance. Permeance tỷ lệ thuận với lưu lượng từ và được ký hiệu bằng chữ P.

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

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

Từ phương trình trên, chúng ta có thể nói rằng số lượng lưu lượng từ cho một số vòng dây ampe phụ thuộc vào permeance.

Trong thuật ngữ permeability từ, permeance được cho bởi

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

Trong đó,

$\mu_0$ = Độ thấm từ của không gian tự do (trong chân không) = $4\pi * 10^-^7$ Henry/mét
$\mu_r$ = Độ thấm từ tương đối của vật liệu từ tính
$l$ = Chiều dài đường dẫn từ tính theo mét
$A$ = Diện tích mặt cắt ngang theo mét vuông ( $m^2$ )

Trong mạch điện, độ dẫn là mức độ mà một vật dẫn điện; tương tự, độ thấm là mức độ mà dòng từ thông đi qua trong mạch từ. Do đó, độ thấm lớn hơn khi diện tích mặt cắt lớn hơn và nhỏ hơn khi diện tích mặt cắt nhỏ hơn. Khái niệm về độ thấm trong mạch từ tương tự như độ dẫn trong mạch điện.

Khả năng kháng từ so với độ thấm

Các khác biệt giữa khả năng kháng từ và độ thấm đã được thảo luận trong bảng dưới đây.

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

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

Đơn vị Permeance

Đơn vị của permeance là Weber trên ampe-turns (Wb/AT) hoặc Henry.

Tổng Lưu lượng Từ (ø) và Permeance (P) trong mạch từ

Lưu lượng từ được cho bởi

(1)

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

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

Bằng cách sử dụng mối quan hệ này vào phương trình (1), ta có,

(2)

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

Bây giờ, tổng lượng từ thông tức là $\phi_t$ cho toàn bộ mạch từ là tổng của khoảng hở không khí tức là $\phi_g$ và lượng từ thông rò rỉ tức là $\phi_l$ .

(3)

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

Như chúng ta biết rằng độ dẫn từ cho một mạch từ được xác định bởi

(4)

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

Từ phương trình (4), chúng ta có thể nói rằng với diện tích mặt cắt lớn hơn và độ thấm từ cao hơn, và chiều dài đường đi từ ngắn hơn, thì độ dẫn từ sẽ lớn hơn (tức là độ cản từ hoặc sức cản từ nhỏ hơn).

Bây giờ độ dẫn từ tức là Pt cho toàn bộ mạch từ là tổng của độ dẫn từ khoảng hở tức là Pg và độ dẫn từ rò rỉ tức là Pf do dòng từ rò rỉ ( $\phi_l$ ).

(5)

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

Khi có nhiều hơn một khoảng hở trong đường dẫn từ, tổng độ dẫn từ được biểu diễn bằng tổng của độ dẫn từ khoảng hở và độ dẫn từ rò rỉ của mỗi khoảng không gian đường dẫn từ tức là $P_f = P_f_1 + P_f_2 + P_f_3 + ..................... + P_f_n$ .

Vì vậy, tổng độ dẫn từ là

(6)

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

Mối quan hệ giữa độ thấm và hệ số rò rỉ

Hệ số rò rỉ là tỷ lệ giữa tổng lưu lượng từ thông do nam châm tạo ra trong mạch từ đến lưu lượng từ thông qua khe hở không khí. Nó được ký hiệu bằng $\sigma$ .

(7)

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

Từ phương trình (2) tức là $\phi = f * P$ , thay vào phương trình (7) ta được,

(8)

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

Bây giờ trong phương trình (8), tỷ lệ $\frac{f_t}{f_g}$ là hệ số mất mát lực từ động, gần bằng 1 và Pt = Pg + Pf, Đặt các giá trị này vào phương trình (8) ta được,

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

Bây giờ cho nhiều khoảng không khí hơn trong đường dẫn từ, hệ số rò rỉ được xác định bởi,

(10)

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

Phương trình trên chỉ ra mối quan hệ giữa độ thông từ và hệ số rò rỉ.

Hệ số Độ thông từ

Hệ số thấm từ được định nghĩa là tỷ lệ giữa mật độ thông lượng từ và cường độ từ trường tại dốc hoạt động của đường cong B-H.

Nó được sử dụng để biểu thị “điểm hoạt động” hoặc “dốc hoạt động” của nam châm trên đường tải hoặc đường cong B-H. Do đó, hệ số thấm từ rất hữu ích trong việc thiết kế mạch từ. Nó được ký hiệu bằng PC.

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

Trong đó,

$B_d$ = Mật độ thông lượng từ tại điểm hoạt động của đường cong B-H
$H_d$ = Cường độ từ trường tại điểm hoạt động của đường cong B-H

Trong đồ thị trên, đường thẳng OP đi qua giữa gốc tọa độ và các điểm $B_d$ và $H_d$ trên đường cong B-H (còn được gọi là đường cong mất từ) được gọi là đường dẫn từ và hệ số dẫn từ PC.

Đối với duy nhất một nam châm, nghĩa là khi không có nam châm vĩnh cửu khác (vật liệu từ cứng) hoặc vật liệu từ mềm được đặt gần đó, chúng ta có thể tính toán hệ số dẫn từ PC từ hình dạng và kích thước của nam châm. Do đó, chúng ta có thể nói rằng hệ số dẫn từ là một chỉ số đánh giá cho nam châm.

Đơn vị dẫn từ là gì?

Hệ số dẫn từ PC được xác định bởi

(11)

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

Nhưng $B_d = \frac {\phi}{A_m}$ và $H_d = \frac {F(m.m.f)}{L_m}$ đặt vào phương trình (11) ta được,

(12)

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

Nhưng $\frac{\phi(flux)}{F(m.m.f)}= P (permeance)$ , đặt vào phương trình (12) ta được,

(13)

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

Bây giờ, khi chiều dài của nam châm tức là $L_m$ và diện tích mặt cắt ngang tức là $A_m$ bằng kích thước của đơn vị, thì trong trường hợp này

(14)

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

Do đó, hệ số thấm PC tương đương với Thấm P. Nó có thể được gọi là thấm đơn vị.

Nguồn: Electrical4u

Thông báo: Trân trọng bản gốc, bài viết tốt đáng chia sẻ, nếu vi phạm bản quyền xin vui lòng liên hệ delete.

Đóng góp và khuyến khích tác giả!

Chủ đề:

Điện cơ bản

Khả thấm

Độ thấm

Về chuyên gia

Electrical4u

China

Lĩnh vực chuyên môn

Basic Electrical

Bài viết chuyên ngành

607

Đề xuất

Thêm

Sự mất cân bằng điện áp: Sự cố đất, đường dây hở, hay cộng hưởng?

Tiếp đất một pha, đứt dây (mở pha) và cộng hưởng đều có thể gây ra mất cân bằng điện áp ba pha. Việc phân biệt chính xác giữa chúng là cần thiết để khắc phục sự cố nhanh chóng.Tiếp đất một phaMặc dù tiếp đất một pha gây ra mất cân bằng điện áp ba pha, nhưng mức điện áp dòng đối dòng vẫn không thay đổi. Nó có thể được phân thành hai loại: tiếp đất kim loại và tiếp đất phi kim loại. Trong trường hợp tiếp đất kim loại, điện áp pha bị lỗi giảm xuống zero, trong khi điện áp của hai pha còn lại tăng l

Echo

11/08/2025

Cuộn dây điện từ so với nam châm vĩnh cửu | Giải thích các điểm khác biệt chính

Các Điện Từ và Từ Trữ: Hiểu Các Điểm Khác Biệt ChínhCác điện từ và từ trữ là hai loại chính của vật liệu có tính chất từ. Mặc dù cả hai đều tạo ra trường từ, nhưng chúng khác biệt cơ bản về cách tạo ra các trường này.Một điện từ chỉ tạo ra trường từ khi có dòng điện chạy qua nó. Ngược lại, một từ trữ tự nhiên tạo ra trường từ bền vững của riêng mình sau khi đã được từ hóa, mà không cần bất kỳ nguồn năng lượng bên ngoài nào.Từ Là Gì?Từ là vật liệu hoặc đối tượng tạo ra trường từ - một trường vect

Edwiin

08/26/2025

Điện áp hoạt động được giải thích: Định nghĩa tầm quan trọng và ảnh hưởng đến truyền tải điện

Điện áp làm việcThuật ngữ "điện áp làm việc" đề cập đến điện áp tối đa mà thiết bị có thể chịu đựng mà không bị hư hỏng hoặc cháy, đồng thời đảm bảo độ tin cậy, an toàn và hoạt động đúng của cả thiết bị và mạch liên quan.Đối với truyền tải điện lực đường dài, việc sử dụng điện áp cao là có lợi. Trong hệ thống AC, việc duy trì hệ số công suất tải càng gần với đơn vị càng tốt cũng là cần thiết về mặt kinh tế. Thực tế, dòng điện lớn khó xử lý hơn so với điện áp cao.Điện áp truyền tải cao hơn có thể

Encyclopedia

07/26/2025

Đường điện xoay chiều thuần trở là gì?

Mạch AC Duy Nhất Chứa Điện TrởMột mạch chỉ chứa điện trở thuần R (đơn vị ôm) trong hệ thống AC được định nghĩa là Mạch AC Duy Nhất Chứa Điện Trở, không có cảm kháng và dung kháng. Dòng điện và điện áp trong mạch như vậy dao động hai chiều, tạo ra sóng hình sin (bình đồ hình sin). Trong cấu hình này, công suất bị tiêu thụ bởi điện trở, với điện áp và dòng điện cùng pha - cả hai đạt giá trị đỉnh cùng lúc. Là một thành phần thụ động, điện trở không tạo ra cũng không tiêu thụ điện năng; thay vào đó,

Edwiin

06/02/2025

Khả năng từ chối	Khả năng thông qua
Khả năng từ chối chống lại việc tạo ra luồng từ trong mạch từ.	Khả năng thông qua là một thước đo mức độ dễ dàng để thiết lập luồng từ trong mạch từ.
Nó được ký hiệu bằng S.	Nó được ký hiệu bằng P.
$Reluctance =\frac{m.m.f}{flux} = \frac{NI}{\phi}$	$Permeance = \frac {flux}{m.m.f} =\frac {\phi}{NI}$
Đơn vị của nó là AT/Wb hoặc 1/Henry hoặc H-1.	Đơn vị của nó là Wb/AT hoặc Henry.
Nó tương đương với kháng điện trong mạch điện.	Nó tương đương với dẫn điện trong mạch điện.
Khả năng từ chối cộng dồn trong chuỗi của mạch từ.	Khả năng thông qua cộng dồn trong mạch từ song song.