פליטת שדה מגנטי והתרחבות השוליים

ניתוח זרימת מגנטית נמלטת ואפקט השוליים

הגדרה: זרימת מגנטית נמלטת מתייחסת לזרימת המגנט שמתפצלת מהמסלול המיועד במעגל מגנטי. ניתן להדגים זאת באמצעות סולנואיד כדי להבדיל בין זרימת מגנטית נמלטת לאפקט השוליים:

כאשר זרם עובר דרך סולנואיד, רוב הזרימה המגנטית יוצרת את הזרימה הראשית לאורך ציר הליבה, בעוד חלק קטן מתפצל החוצה מהסליל מבלי לעקוב אחרי מסלול הליבה באופן מלא - זהו זרם מגנטי נמלט. בסולנואיד ארוך, זרם מגנטי נמלט מתרחש בעיקר בשני הקצוות, שם קווי השדה המגנטי מתפזרים לאוויר הסובב במקום לעבור דרך חתך הליבה.

באותו הזמן, בקצוות הסולנואיד, קווי השדה המגנטי מראים התפלגות לא אחידה, ומייצרים "אפקט שוליים" הגורם להתפזרות הזרימה המגנטית. בניגוד לזרימת מגנטית נמלטת (שמדגישת סטייה במסלול), אפקט השוליים מתאר את הפיזור של הזרימה הראשית בגבולות. שני התופעות משפיעות עלעילות הסולנואיד: זרימת מגנטית נמלטת גורמת להפסד אנרגיה, בעוד אפקט השוליים מעוות את השדה המגנטי ומחייב אופטימיזציה באמצעות אמצעים כגון הגדלת חתך הליבה או שימוש בתאורה מגנטית בעיצוב אלקטרומגנטי.

סיווג זרימות מגנטיות במעגלי מגנט של סולנואיד

רוב הזרימה המגנטית שנוצרת על ידי סולנואיד עוברת דרך הליבה, חוצה את פער האוויר ותרומה לתפקוד המתוכנן של המעגל המגנטי. רכיב זה מוגדר כזרימה שימושית (φᵤ).

בהקשרים מעשיים, לא כל הזרימה נותרת על מסלול המתוכנן בתוך הליבה המגנטית. חלק מהזרימה מופיעה סביב הסליל או מקיפה את הליבה מבלי לתרום למטרה התפעולית של המעגל. זרם מגנטי בלתי פונקציונלי זה מכונה זרם מגנטי נמלט (φₗ), המתפזר באמצעי הסביבה במקום לקחת חלק בעבודה אלקטרומגנטית.

כתוצאה מכך, הזרימה המגנטית הכוללת (Φ) הנוצרת על ידי הסולנואיד היא סכום אלגברי של הרכיבים של הזרימה שימושית והזרימה נמלטת, שמתבטאת במשוואה:&Φ;= ϕu + ϕl

מקדם הנמלטות היחס בין הזרימה המגנטית הכוללת הנוצרת לזרימה השימושית שהוקמה בפער האוויר של המעגל המגנטי נקרא מקדם נמלטות או גורם נמלטות. הוא מסומן ב-λ.