Kun longeco kaj fluodensitaj konfiguroj estas donitaj kiel oni kalkulu la forton de la magneta kampo

Por kalkuli la fortancon de la magnetkampo (Magnetkampa Forto, $\mathrm{<br>}$H) bazitan sur longeco kaj magnetfluĝdenecon (Magnetfluĝdenco, $\mathrm{<br>}$B), estas esence kompreni la rilaton inter ĉi tiuj du kvantoj. La forto de la magnetkampo $\mathrm{<br>}$H kaj la magnetfluĝdenco $\mathrm{<br>}$B kutime rilatas tra la kurbo de magnetigo (B-H kurbo) aŭ permeableco ( $\mathrm{<br>}$μ).

1. Baza Formulo

• La rilato inter la forto de la magnetkampo   $\mathrm{<br>\; }$H kaj la magnetfluĝdenco   $\mathrm{<br>\; }$B povas esti esprimita per la jena formulo:

• Kie:

• B estas la magnetfluĝdenco, mezurata en tesloj (T).

• $\mathrm{<br>\; }$H estas la forto de la magnetkampo, mezurata en amperoj por metro (A/m).

• $\mathrm{<br>\; }$μ estas la permeableco, mezurata en henrioj por metro (H/m).

• La permeableco   $\mathrm{<br>\; }$μ povas plu esti disigita al la produto de la permeableco de libera spaco   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$μ0 kaj la relativa permeableco   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$μr:

• Kie:

• μ0 estas la permeableco de libera spaco, proksimume  $\mathrm{<br>\; }$4π×10−7H/m.

• μr estas la relativa permeableco de la materialo, kiu estas proksimume 1 por nemagnetaj materialoj (kiel aero, kupro, alumio) kaj povas esti tre alta (en centoj ĝis miloj) por feromagnetaj materialoj (kiel fero, nikelo).

2. Kalkulado de la Forto de la Magnetkampo  $\mathrm{<br>}$H Donitaj  $\mathrm{<br>}$B kaj  $\mathrm{<br>}$μ

Se vi konas la magnetfluĝdencan B kaj la permeablecon μ, vi povas rekte uzi la supran formulon por kalkuli la forton de la magnetkampo H:

Ekzemple, supozu ke vi havas fer-magnetejan transformilon kun magnetfluĝdenco B=1.5T kaj relativa permeableco μr=1000. Tiam:

3. Konsiderante Nelinearajn Magnetigajn Kurbojn

Por feromagnetaj materialoj, la permeableco μ ne estas konstanta sed varias kun la forto de la magnetkampo H. En praktiko, eĉe altegaj kampfortoj, la permeableco povas signife malmultigiĝi, kondukante al pli malrapida kresko de la magnetfluĝdenco B. Ĉi tiu nelineara rilato estas priskribita per la B-H kurbo de la materialo.

• B-H Kurbo: La B-H kurbo montras kiel la magnetfluĝdenco   $\mathrm{<br>\; }$B ŝanĝiĝas kun la forto de la magnetkampo   $\mathrm{<br>\; }$H. Por feromagnetaj materialoj, la B-H kurbo kutime estas nelineara, eĉe proksime al la satura punkto. Se vi havas la B-H kurbon por via materialo, vi povas determini la forton de la magnetkampo   $\mathrm{<br>\; }$H trovante la respondan valoron de H por donita B.

• Uzado de la B-H Kurbo:

1. Lokigu la donitan magnetfluĝdencan B sur la B-H kurbo.

2. Legu la respondan forton de la magnetkampo H el la kurbo.

4. Konsiderante la Longon de la Magnetcirkvito

Se vi ankaŭ devas konsideri la geometrion de la magnetcirkvito (kiel la longo l de la kerno), vi povas uzi la leĝon de la magnetcirkvito (analogan al la Ohma leĝo en elektraj cirkvitoj) por kalkuli la forton de la magnetkampo. La leĝo de la magnetcirkvito povas esti esprimita kiel:

Kie:

• $\mathrm{<br>\; }$F estas la magnetmotiva forto (MMF), mezurata en amper-turnoj (A-turnoj).

• $\mathrm{<br>\; }$H estas la forto de la magnetkampo, mezurata en A/m.

• $\mathrm{<br>\; }$l estas la meza longo de la magnetcirkvito, mezurata en metroj (m).

La magnetmotiva forto F kutime estas determinita per la elektra fluo I kaj la nombro de spiraloj N en la spiralo:

Kombinante ĉi tiujn du ekvaciojn, vi ricevas:

Ĉi tiu formulo estas utila kiam vi konas la longon de la magnetcirkvito l kaj la parametrojn de la spiralo (la nombron de spiraloj N kaj la elektran fluon I).

5. Resumo de Paŝoj

1. Determinu la Magnetfluĝdencan B: Uzu la donitan magnetfluĝdencan B.

2. Elektu la Aproksimatan Permeablecon μ: Por lineara materialo (kiel aero aŭ nemagnetaj materialoj), uzu la permeablecon de libera spaco μ0. Por feromagnetaj materialoj, konsideru la relativan permeablecon μr, aŭ uzadu la B-H kurbon.

3. Kalkulu la Forton de la Magnetkampo H: Uzu la formulon H=μB aŭ legu la respondan valoron de H el la B-H kurbo.

4. Konsideru la Longon de la Magnetcirkvito (se aplikabile): Se vi devas preni en konsideron la geometrion de la magnetcirkvito, uzu la leĝon de la magnetcirkvito H=lN⋅I por plua analizo.

Konkludo

Por kalkuli la forton de la magnetkampo donitaj longo kaj magnetfluĝdenco, unue determinu la permeablecon μ, tiam uzu la formulon H=μB. Por feromagnetaj materialoj, estas konsileble uzi la B-H kurbon por trakti la nelinearan rilaton. Se vi devas konsideri la geometrion de la magnetcirkvito, uzu la leĝon de la magnetcirkvito H=lF por plua analizo.