Nokrāšanās un malas efekts

Ārpuse un malu efekta analīze

Definīcija: Ārpuse ir magnētiskā pārplūsma, kas novirzās no iecerētā ceļa magnētiskajā šķēršņa. To var parādīt, izmantojot solenoidu, lai atšķirtu ārpusi no malu efekta:

Kad strāva ieplūst solenoīdā, lielākā daļa pārplūsmas veido galveno pārplūsmu pa koknes ass, savukārt daļa plūst ārpus spindules, ne pilnībā sekot koknes ceļam — tā ir ārpuse. Ilgā solenoīdā ārpuse galvenokārt notiek abi koknes gali, kur magnētiskās līnijas attīstās apkārtējā gaisā, nevis caur koknes šķērsgriezumu.

Tajā pašā laikā solenoīda gales magnētiskās līnijas rāda nenozīmīgu sadalījumu, radot "malu efektu", kas izraisa pārplūsmas difūziju. Atšķirībā no ārpuses (kas akcentē ceļa novirzi), malu efekts apraksta galvenās pārplūsmas izplatību robežās. Abi fenomēni ietekmē solenoīdas efektivitāti: ārpuse izraisa enerģijas zudumu, bet malu efekts distorte magnētisko lauku, prasot optimizāciju, piemēram, palielinot koknes šķērsgriezumu vai pievienojot magnētisko aizsargu elektromagnētiskajos dizainos.

Pārplūsmas klasifikācija solenoīda magnētiskajos šķēršņos

Lielākā daļa magnētiskās pārplūsmas, ko ģenerē solenoīds, plūst caur kokni, pārklāj gaisa spraugu un iedeva magnētiskā šķēršņa iecerēto funkciju. Šis komponents tiek definēts kā noderīgā pārplūsma (φᵤ).

Praktiskā situācijā ne visas pārplūsmas strikti seko iecerētam ceļam magnētiskajā koknē. Daļa pārplūsmas izplūst ap spinduli vai apkārt koknam, neiedevot šķēršņa darbības mērķim. Šo nefunkcionālo pārplūsmu sauc par ārpuse (φₗ), kas izskatās apkārtējā vidē, neiesaistoties elektromagnētiskajā darbā.

Tādējādi vispārējā pārplūsma (Φ), ko ģenerē solenoīds, ir noderīgās un ārpuses sastāvdaļu algebriska summa, kas izteikta ar vienādojumu:Φ= ϕu + ϕl

Ārpuses koeficients Kopējās pārplūsmas attiecība pret noderīgo pārplūsmu, kas izveidota gaisa spraugā magnētiskajā šķēršņa, tiek saukta par ārpuses koeficientu vai ārpuses faktoru. Tas apzīmēts ar (λ).