Lebegő mágneses áram és szélső hatás elemzése
Definíció: A lebegő mágneses áram az a mágneses áram, amely eltér az elvárt útvonalról a mágneses körben. Ezt egy solenoid segítségével lehet illusztrálni, hogy megkülönböztessük a lebegő mágneses áramot és a szélső hatást:
Amikor áram folyik át egy solenoidon, a legnagyobb rész a mágneses áram a fő mágneses áramot képezi a mag tengelyén, míg egy része lebeg ki a címkívül anélkül, hogy teljesen követné a mag utat – ez a lebegő mágneses áram. Hosszú solenoidban a lebegő mágneses áram főleg mindkét végén jelentkezik, ahol a mágneses vonalak divergálnak a környező levegőbe, nem pedig a mag keretein belül haladnak.
Ugyanakkor a solenoid végén a mágneses vonalak nem egyenletes eloszlást mutatnak, ami "szélső hatást" eredményez, ami a mágneses áram diffúzióját okozza. A lebegő mágneses áram (ami a utvonal eltérést hangsúlyozza) ellentétben a szélső hatással, ami a fő mágneses áram szélső terjedését írja le. Mindkét jelenség befolyásolja a solenoid hatékonyságát: a lebegő mágneses áram energia elvesztést okoz, míg a szélső hatás a mágneses mezőt torzítja, ami optimalizálást igényel, például a mag keretének növelésével vagy mágneses védelmének alkalmazásával elektromágneses tervezésekben.
Mágneses áram osztályzása a solenoid mágneses körben
A solenoid által generált mágneses áram nagy része a magon keresztül halad, átmegy a levegő résszel, és hozzájárul a mágneses kör elvárt funkcióhoz. Ez a komponens a hasznos mágneses áram (φᵤ) néven definiálható.
Gyakorlati esetekben nem minden mágneses áram tartja szigorúan a tervezett utat a mágneses magban. Egy rész a mágneses áram a címkívül vagy a mag körül terjed, anélkül, hogy hozzájárulna a kör működéséhez. Ez a nem funkcionális mágneses áram a lebegő mágneses áram (φₗ) néven ismert, ami a környező közegben diszperziósodik, nem pedig elektromágneses munkában vesz részt.
Ezért a solenoid által termelt teljes mágneses áram (Φ) a hasznos és a lebegő mágneses áram komponensek algebrai összege, amit a következő egyenlettel fejezhetünk ki:Φ= ϕu + ϕl
Lebegési együttható A teljes mágneses áram és a hasznos mágneses áram arányát a mágneses kör levegő résszel nevezzük lebegési együtthatónak vagy lebegési faktornak. Jelölése (λ).
