Paano kalkulahin ang lakas ng magnetic field gamit ang mga konfigurasyon ng haba at flux density?

Upang 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), mahalagang maintindihan ang relasyon sa pagitan ng dalawang ito. Ang lakas ng magnetic field $\mathrm{<br>}$H at densidad ng magnetic flux $\mathrm{<br>}$B ay karaniwang may kaugnayan 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 ay maaaring ipahayag gamit ang sumusunod na pormula:

• Kung saan:

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

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

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

• Ang permeability   $\mathrm{<br>\; }$μ ay maaari pa ring ihati sa produkto ng permeability ng free space   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$μ0 at relative permeability   ${\mathrm{<br>\; }}_{}$μr:

• Kung saan:

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

• μr ay ang relative permeability ng materyal, na humigit-kumulang na 1 para sa mga non-magnetic materials (tulad ng hangin, copper, aluminum) at maaaring napakataas (sa daan-daang hanggang libo) para sa mga ferromagnetic materials (tulad ng bakal, nickel).

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 gamitin ang itaas 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 Magnetization Curves

Para sa mga ferromagnetic materials, ang permeability $\mathrm{<br>}$μ ay hindi constant kundi nagbabago depende sa lakas ng magnetic field H. Sa praktika, lalo na sa mataas na lakas ng magnetic field, maaaring malaki ang pagbaba ng permeability, na nagresulta sa mas mabagal na paglaki ng densidad ng magnetic flux $\mathrm{<br>}$B. Ang hindi linear na relasyon na ito ay ipinapakita 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 materials, ang B-H curve ay karaniwang hindi linear, lalo na habang lumapit ito sa saturation point. Kung mayroon kang B-H curve para sa iyong materyal, maaari mong matukoy 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. Lokalisin ang ibinigay na densidad ng magnetic flux  $\mathrm{<br>\; }$B sa B-H curve.

2. Basahin ang katugon na lakas ng magnetic field H mula sa curve.

4. Pagtingin sa Habang ng Magnetic Circuit

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

Kung saan:

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

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

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

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

Sa pag-combine ng dalawang itong ekwasyon, makukuha mo:

Ang pormula na ito ay kapaki-pakinabang kung alam mo ang haba ng magnetic circuit $\mathrm{<br>}$l at ang mga parameter ng coil (bilang ng turns N at current $\mathrm{<br>}$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 Tama na Permeability    $\mathrm{<br>\; }$μ: Para sa linear na materyales (tulad ng hangin o non-magnetic materials), gamitin ang permeability ng free space    ${\mathrm{<br>\; }}_{}$μ0. Para sa ferromagnetic materials, 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 katugon na    $\mathrm{<br>\; }$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, unawain muna ang permeability $\mathrm{<br>}$μ, pagkatapos ay gamitin ang pormula $\mathrm{<br>}$H=μB. Para sa ferromagnetic materials, mas mapapaboran ang paggamit ng B-H curve upang ma-handle ang hindi linear 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.