Með lengd og flæðisdíðarstillingum hvernig er reiknað magnafelagsstyrkur?

Til að reikna styrk magnalands (Magnetic Field Strength, $\mathrm{<br>}$H) byggt á lengd og magnafjöldadreifingu (Magnetic Flux Density, $\mathrm{<br>}$B), er mikilvægt að skilja samband þessa tveggja stærða. Magnalandsstyrkurinn $\mathrm{<br>}$H og magnafjöldadreifingin $\mathrm{<br>}$B eru venjulega tengdir gegnum magnalandslínuna (B-H línuna) eða ljóðfærleika ( $\mathrm{<br>}$μ).

1. Grunnformúla

• Sambandið milli magnalandsstyrksins   $\mathrm{<br>\; }$H og magnafjöldadreifingarinnar   $\mathrm{<br>\; }$B getur verið lýst með eftirfarandi formúlu:

• Þar sem:

• B er magnafjöldadreifing, mæld í tesla (T).

• $\mathrm{<br>\; }$H er magnalandsstyrkur, mæld í ampere um metrum (A/m).

• $\mathrm{<br>\; }$μ er ljóðfærleiki, mæld í henryum um metrum (H/m).

• Ljóðfærleikinn   $\mathrm{<br>\; }$μ getur verið brottflettur í margfeldi ljóðfærleikans í órúmmi   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$μ0 og hlutfallslega ljóðfærleika   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$μr:

• Þar sem:

• μ0 er ljóðfærleiki í órúmmi, um það bil  $\mathrm{<br>\; }$4π×10−7H/m.

• μr er hlutfallslegur ljóðfærleiki efstæðisins, sem er um það bil 1 fyrir ómagnaleg efstæði (svo sem loft, koppar, alúmíníum) og getur verið mjög há (á hundrað til þúsund) fyrir magnaleg efstæði (svo sem jarn, nikkel).

2. Reikningur Magnalandsstyrksins  $\mathrm{<br>}$H ef við vitum  $\mathrm{<br>}$B og  $\mathrm{<br>}$μ

Ef þú veist magnafjöldadreifinguna $\mathrm{<br>}$B og ljóðfærleikann $\mathrm{<br>}$μ, geturðu beitt ofangreindri formúlu til að reikna magnalandsstyrkinn $\mathrm{<br>}$H:

Til dæmis, ef þú hefur jarnkeriðra með magnafjöldadreifingu B=1,5T og hlutfallslegan ljóðfærleika μr=1000, þá:

3. Athugaðu Ólínu Magnalandslínur

Fyrir magnaleg efstæði er ljóðfærleikinn $\mathrm{<br>}$μ ekki fastheldur heldur breytist hann samkvæmt magnalandsstyrknum H. Í raun, sérstaklega við háa magnalandsstyrka, getur ljóðfærleikurinn minnkað sig mjög, sem leiðir til síðari vaxtar magnafjöldadreifingar $\mathrm{<br>}$B. Þetta ólínu samband er lýst af efstæðis B-H línunni.

• B-H Lína: B-H línunni birtist hvernig magnafjöldadreifingin   $\mathrm{<br>\; }$B breytist samkvæmt magnalandsstyrkanum   $\mathrm{<br>\; }$H. Fyrir magnaleg efstæði er B-H línunni venjulega ólínu, sérstaklega þegar hún nær metningspunkt. Ef þú hefur B-H línuna fyrir efstæðið þitt, geturðu ákvarðað magnalandsstyrkinn   $\mathrm{<br>\; }$H með því að finna samsvarandi   $\mathrm{<br>\; }$H gildi fyrir gefið   $\mathrm{<br>\; }$B.

• Notkun B-H Línunnar:

1. Finndu gefinn magnafjöldadreifing $\mathrm{<br>\; }$B á B-H línunni.

2. Lesið samsvarandi magnalandsstyrk H frá línunni.

4. Athugaðu Lengd Magnalandsleiðar

Ef þú þarft líka að athuga gerð magnalandsleiðarinnar (t.d. lengd $\mathrm{<br>}$l kerisins), geturðu notað lóg magnalandsleiðarinnar (svipað Ohm's lógi í raforkureikningi) til að reikna magnalandsstyrk. Lóg magnalandsleiðarinnar getur verið lýst með:

Þar sem:

• $\mathrm{<br>\; }$F er magnamótive force (MMF), mæld í ampera-snorum (A-turns).

• $\mathrm{<br>\; }$H er magnalandsstyrkur, mæld í A/m.

• $\mathrm{<br>\; }$l er meðaltalslengd magnalandsleiðarinnar, mæld í metrum (m).

Magnamótive force $\mathrm{<br>}$F er venjulega ákvarðað af straumi $\mathrm{<br>}$I og fjölda snara $\mathrm{<br>}$N í spólunni:

Með því að sameina þessar tvær jöfnur, færðu:

Þessi formúla er útilok á því tíma þegar þú veist lengd magnalandsleiðarinnar $\mathrm{<br>}$l og parametrar spólunnar (fjölda snara N og straum I).

5. Samantekt Skrefa

1. Ákvarða Magnafjöldadreifing   $\mathrm{<br>\; }$B: Nota gefinn magnafjöldadreifing   $\mathrm{<br>\; }$B.

2. Velja Viðeigandi Ljóðfærleika   $\mathrm{<br>\; }$μ: Fyrir línuleg efstæði (svo sem loft eða ómagnaleg efstæði), nota ljóðfærleika í órúmmi   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$μ0. Fyrir magnaleg efstæði, athuga hlutfallslega ljóðfærleika μr, eða nota B-H línuna.

3. Reikna Magnalandsstyrk H: Nota formúluna H=μB eða lesa samsvarandi   $\mathrm{<br>\; }$H gildi úr B-H línunni.

4. Athuga Lengd Magnalandsleiðar (ef viðkomandi): Ef þú þarft að taka tillit til gerðar magnalandsleiðarinnar, nota lóg magnalandsleiðarinnar H=lN⋅I fyrir frekari greiningu.

Samantekt

Til að reikna magnalandsstyrk með tilliti til lengdar og magnafjöldadreifingar, átti fyrst að ákvarða ljóðfærleika $\mathrm{<br>}$μ, svo nota formúluna $\mathrm{<br>}$H=μB. Fyrir magnaleg efstæði er best að nota B-H línuna til að vinna við ólínu samband. Ef þú þarft að taka tillit til gerðar magnalandsleiðarinnar, nota lóg magnalandsleiðarinnar $\mathrm{<br>}$H=lF fyrir frekari greiningu.