Διαρροή Φλεξ και Περιθωριακότητα

Ανάλυση Φυγής Φλούξου και Επίδρασης Περιθωριακής Διάχυσης

Ορισμός: Η φυγή φλούξου αναφέρεται στο μαγνητικό φλούξο που αποκλίνει από τον προτεινόμενο δρόμο σε ένα μαγνητικό κύκλωμα. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί χρησιμοποιώντας ένα σόλενοιδ για να διακρίνεται η φυγή φλούξου από την επίδραση περιθωριακής διάχυσης:

Όταν ο ρεύστης περνάει μέσα από ένα σόλενοιδ, ο μεγαλύτερος φλούξος σχηματίζει τον κύριο φλούξο κατά μήκος του άξονα του πυρήνα, ενώ μια μερίδα φεύγει έξω από την κατανεμημένη στροφή χωρίς να ακολουθεί πλήρως τον δρόμο του πυρήνα - αυτό είναι η φυγή φλούξου. Σε ένα μακρύ σόλενοιδ, η φυγή φλούξου συμβαίνει κυρίως στα δύο άκρα, όπου οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου διασπορίζονται στο περιβάλλον αέρα αντί να διασχίζουν τον τομέα διατομής του πυρήνα.

Ταυτόχρονα, στα άκρα του σόλενοιδ, οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου εμφανίζουν μη ομοιόμορφη κατανομή, δημιουργώντας μια "επίδραση περιθωριακής διάχυσης" που προκαλεί διάχυση του φλούξου. Αντίθετα με τη φυγή φλούξου (που επικεντρώνεται στην απόκλιση του δρόμου), η περιθωριακή διάχυση περιγράφει τη διάχυση του κύριου φλούξου στα σύνορα. Και τα δύο φαινόμενα επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα του σόλενοιδ: η φυγή φλούξου προκαλεί απώλεια ενέργειας, ενώ η περιθωριακή διάχυση διαστρεβλώνει το μαγνητικό πεδίο, απαιτώντας βελτιστοποίηση μέσω μέτρων όπως η αύξηση του τομέα διατομής του πυρήνα ή η εφαρμογή μαγνητικής προστασίας σε μηχανισμούς ηλεκτρομαγνητικής σχεδίασης.

Ταξινόμηση Φλούξου σε Μαγνητικά Κύκλωματα Σόλενοιδ

Ο μεγαλύτερος μαγνητικός φλούξος που παράγεται από ένα σόλενοιδ διαδίδεται μέσα από τον πυρήνα, διασχίζει την ατμοσφαιρική διάσταση και συμβάλλει στη λειτουργία του μαγνητικού κυκλώματος. Αυτό το στοιχείο ορίζεται ως χρήσιμος φλούξος (φᵤ).

Σε πρακτικές συνθήκες, όμως, όλος ο φλούξος δεν παραμένει αυστηρά στον σχεδιασμένο δρόμο μέσα στον μαγνητικό πυρήνα. Μια μερίδα του φλούξου εκπέμπεται γύρω από την κατανεμημένη στροφή ή περιβάλλει τον πυρήνα χωρίς να συμβάλλει στη λειτουργία του κυκλώματος. Αυτός ο μη λειτουργικός φλούξος ονομάζεται φυγή φλούξου (φₗ), ο οποίος διασκορπίζεται στο περιβάλλον αέρα αντί να συμμετέχει σε ηλεκτρομαγνητική εργασία.

Ως αποτέλεσμα, ο συνολικός φλούξος (&Φ;) που παράγεται από το σόλενοιδ είναι η αλγεβρική άθροιση των συνιστωσών χρήσιμου και φυγής φλούξου, που εκφράζεται με την εξίσωση:&Φ;= ϕu + ϕl

Συντελεστής φυγής Ο λόγος του συνολικού φλούξου που παράγεται σε σχέση με τον χρήσιμο φλούξο που διαμορφώνεται στην ατμοσφαιρική διάσταση του μαγνητικού κυκλώματος ονομάζεται συντελεστής φυγής ή παράγοντας φυγής. Συμβολίζεται με (&λ;).