Únikový tok a okrajové pole

Analýza únikového magnetického toku a efektu zahnutí

Definice: Únikový magnetický tok se týká magnetického toku, který se odchyluje od zamýšlené cesty v magnetickém obvodu. Toto lze ilustrovat pomocí solenoidu, aby bylo možné rozlišit mezi únikovým magnetickým tokem a efektem zahnutí:

Když proud prochází solenoidem, většina toku tvoří hlavní magnetický tok podél osy jádra, zatímco část uniká mimo cívečku bez plného sledování cesty jádra – toto je únikový magnetický tok. U dlouhého solenoidu se únikový magnetický tok především vyskytuje na obou koncích, kde se magnetické pole rozděluje do okolního vzduchu místo, aby procházelo průřezem jádra.

Zároveň na koncích solenoidu mají magnetické linie neuniformní rozdělení, což vytváří "efekt zahnutí", který způsobuje difuzi toku. Na rozdíl od únikového magnetického toku (který zdůrazňuje odchylku cesty) popisuje zahnutí disperzi hlavního toku na hranicích. Oba jevy ovlivňují efektivitu solenoidu: únikový magnetický tok způsobuje ztrátu energie, zatímco zahnutí zkresluje magnetické pole, což vyžaduje optimalizaci prostřednictvím opatření jako zvětšení průřezu jádra nebo použití magnetického štítu v elektromagnetických návrzích.

Třídění toku v magnetických obvodech solenoidu

Většina magnetického toku generovaného solenoidem prochází jádrem, přechází vzduchovou mez a přispívá ke zamýšlené funkci magnetického obvodu. Tento komponent je definován jako užitečný tok (φᵤ).

Ve skutečnosti nevšechny tok přesně dodržuje navrženou cestu uvnitř magnetického jádra. Část toku vyzařuje okolo cívečky nebo obklopuje jádro bez přispívání k provoznímu účelu obvodu. Tento nefunkční tok se nazývá únikový tok (φₗ), který se rozptyluje v okolním prostředí namísto účastí na elektromagnetické práci.

Následně celkový tok (Φ) generovaný solenoidem je algebraický součet užitečného a únikového toku, vyjádřený rovnicí:Φ= ϕu + ϕl

Koeficient úniku Poměr mezi celkovým tokem vyprodukovaným a užitečným tokem vytvořeným ve vzduchové mezi magnetického obvodu se nazývá koeficient úniku nebo faktor úniku. Označuje se symbolem (λ).