Paano kalkulahin ang lakas ng magnetic field sa pamamagitan ng mga konpigurasyon ng haba at flux density?

Para makuha ang lakas ng magnetic field (Magnetic Field Strength, $\mathrm{<br>}$H) batay sa haba at densidad ng magnetic flux (Magnetic Flux Density, $\mathrm{<br>}$B), mahalaga na maintindihan ang relasyon sa pagitan ng dalawang itong bilang. Ang lakas ng magnetic field $\mathrm{<br>}$H at densidad ng magnetic flux $\mathrm{<br>}$B ay karaniwang nauugnay sa pamamagitan ng kurba ng magnetization (B-H curve) o permeability ( $\mathrm{<br>}$μ).

1. Pangunahing Pormula

• Ang relasyon sa pagitan ng lakas ng magnetic field   $\mathrm{<br>\; }$H at densidad ng magnetic flux   $\mathrm{<br>\; }$B maaaring ipahayag gamit ang sumusunod na pormula:

• Kung saan:

• B ang densidad ng magnetic flux, na sinusukat sa teslas (T).

• $\mathrm{<br>\; }$H ang lakas ng magnetic field, na sinusukat sa amperes per metro (A/m).

• $\mathrm{<br>\; }$μ ang permeability, na sinusukat sa henries per metro (H/m).

• Ang permeability   $\mathrm{<br>\; }$μ maaaring higit pang maibigay sa produkto ng permeability ng libreng espasyo   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$μ0 at relative permeability   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$μr:

• Kung saan:

• μ0 ang permeability ng libreng espasyo, humigit-kumulang  $\mathrm{<br>\; }$4π×10−7H/m.

• μr ang relative permeability ng materyal, na humigit-kumulang 1 para sa mga hindi magnetic na materyal (tulad ng hangin, tanso, aluminyo) at maaaring maging napakataas (sa daan-daang libo) para sa ferromagnetic na materyal (tulad ng bakal, nikel).

2. Pagkalkula ng Lakas ng Magnetic Field  $\mathrm{<br>}$H Batay sa  $\mathrm{<br>}$B at  $\mathrm{<br>}$μ

Kung alam mo ang densidad ng magnetic flux $\mathrm{<br>}$B at ang permeability $\mathrm{<br>}$μ, maaari mong direktang gamitin ang nabanggit na pormula upang kalkulahin ang lakas ng magnetic field $\mathrm{<br>}$H:

Halimbawa, kung mayroon kang iron-core transformer na may densidad ng magnetic flux B=1.5T at relative permeability μr=1000. Kaya:

3. Pagtingin sa Nonlinear na Kurba ng Magnetization

Para sa mga ferromagnetic na materyal, ang permeability $\mathrm{<br>}$μ ay hindi constant kundi nagbabago depende sa lakas ng magnetic field H. Sa praktikal, lalo na sa mataas na lakas ng magnetic field, maaaring bumaba ang permeability, na nagresulta sa mas mabagal na paglaki ng densidad ng magnetic flux $\mathrm{<br>}$B. Ang nonlinear na relasyon na ito ay inilalarawan ng B-H curve ng materyal.

• B-H Curve: Ang B-H curve ay nagpapakita kung paano nagbabago ang densidad ng magnetic flux   $\mathrm{<br>\; }$B depende sa lakas ng magnetic field   $\mathrm{<br>\; }$H. Para sa mga ferromagnetic na materyal, ang B-H curve ay karaniwang nonlinear, lalo na kapag lumapit na ito sa saturation point. Kung mayroon kang B-H curve para sa iyong materyal, maaari kang makuha ang lakas ng magnetic field   $\mathrm{<br>\; }$H sa pamamagitan ng paghanap ng katugon   $\mathrm{<br>\; }$H value para sa ibinigay na   $\mathrm{<br>\; }$B.

• Gamit ang B-H Curve:

1. Lokasyon ang ibinigay na densidad ng magnetic flux  $\mathrm{<br>\; }$B sa B-H curve.

2. Basahin ang katugong lakas ng magnetic field H mula sa kurba.

4. Pagtingin sa Habang ng Magnetic Circuit

Kung kailangan din mong isaalang-alang ang heometriya ng magnetic circuit (tulad ng haba $\mathrm{<br>}$l ng core), maaari kang gumamit ng magnetic circuit law (katulad ng Ohm's law sa electrical circuits) upang kalkulahin ang lakas ng magnetic field. Ang magnetic circuit law maaaring ipahayag bilang:

Kung saan:

• $\mathrm{<br>\; }$F ang magnetomotive force (MMF), na sinusukat sa ampere-turns (A-turns).

• $\mathrm{<br>\; }$H ang lakas ng magnetic field, na sinusukat sa A/m.

• $\mathrm{<br>\; }$l ang average na haba ng magnetic circuit, na sinusukat sa metro (m).

Ang magnetomotive force $\mathrm{<br>}$F ay karaniwang natutukoy sa pamamagitan ng kasalukuyan $\mathrm{<br>}$I at ang bilang ng turns $\mathrm{<br>}$N sa coil:

Sa pagsasama-sama ng dalawang itong ekwasyon, makukuha mo:

Ang pormulang ito ay kapaki-pakinabang kapag alam mo ang haba ng magnetic circuit $\mathrm{<br>}$l at ang mga parameter ng coil (bilang ng turns N at kasalukuyan $\mathrm{<br>}$I).

5. Buod ng Mga Hakbang

1. Tukuyin ang Densidad ng Magnetic Flux    $\mathrm{<br>\; }$B: Gamitin ang ibinigay na densidad ng magnetic flux    $\mathrm{<br>\; }$B.

2. Piliin ang Tamang Permeability    $\mathrm{<br>\; }$μ: Para sa linear na materyal (tulad ng hangin o hindi magnetic na materyal), gamitin ang permeability ng libreng espasyo    ${\mathrm{<br>\; }}_{}$μ0. Para sa ferromagnetic na materyal, isaalang-alang ang relative permeability μr, o gamitin ang B-H curve.

3. Kalkulahin ang Lakas ng Magnetic Field H: Gamitin ang pormula H=μB o basahin ang katugong    $\mathrm{<br>\; }$H value mula sa B-H curve.

4. Isaalang-alang ang Habang ng Magnetic Circuit (kung applicable): Kung kailangan mong isaalang-alang ang heometriya ng magnetic circuit, gamitin ang magnetic circuit law H=lN⋅I para sa karagdagang analisis.

Kaklusan

Upang kalkulahin ang lakas ng magnetic field batay sa haba at densidad ng magnetic flux, una tukuyin ang permeability $\mathrm{<br>}$μ, pagkatapos gamitin ang pormula $\mathrm{<br>}$H=μB. Para sa ferromagnetic na materyal, mas maganda gamitin ang B-H curve upang mapagtanto ang nonlinear na relasyon. Kung kailangan mong isaalang-alang ang heometriya ng magnetic circuit, gamitin ang magnetic circuit law $\mathrm{<br>}$H=lF para sa karagdagang analisis.