Leckasje av magnetfelt og kantfelter

Leckasje av magnetfelt og kanteffektanalyse

Definisjon: Leckasje av magnetfelt refererer til magnetfeltet som avvikler seg fra den intenderte banen i et magnetisk sirkuit. Dette kan illustreres ved hjelp av en solenoide for å skille mellom leckasje av magnetfelt og kanteffekt:

Når strøm passerer gjennom en solenoide, danner det meste av feltet hovedfeltet langs kjernens akse, mens en del leker utenfor spolen uten å fullt ut følge kjernens bane—det er leckasje av magnetfelt. I en lang solenoide oppstår leckasje av magnetfelt primært ved begge ender, der magnetfeltlinjer divergerer inn i omgivende luft istedenfor å passere gjennom kjernens tverrsnitt.

Samtidig viser magnetfeltlinjene ved solenoideendene en ujevn fordeling, noe som skaper en "kanteffekt" som fører til feltets diffusjon. I motsetning til leckasje (som fokuserer på banenavn), beskriver kanteffekten hovedfeltets spredning ved grensene. Begge fenomener påvirker solenoideffektiviteten: leckasje av magnetfelt fører til energitap, mens kanteffekt forvranger magnetfeltet, noe som krever optimering gjennom tiltak som øking av kjernens tverrsnitt eller bruk av magnetisk skjerming i elektromagnetiske design.

Klassifisering av magnetfelt i solenoide magnetiske sirkuit

Det meste av magnetfeltet generert av en solenoide propagerer gjennom kjernen, traverserer luftgappen, og bidrar til det intenderede formålet med det magnetiske sirkuitet. Denne komponenten defineres som nyttig flux (φᵤ).

I praksis følger ikke all flux strengt den designerte banen innenfor den magnetiske kjernen. En del av fluxen emner rundt spolen eller omslutter kjernen uten å bidra til sirkuitets operasjonsformål. Denne funksjonelle fluxen kalles leckasje av magnetfelt (φₗ), som dissiperer i omgivende medium snarere enn å delta i elektromagnetisk arbeid.

Dermed er totalfluxen (Φ) produsert av solenoide den algebraiske summen av nyttig og lekkasje fluxkomponenter, uttrykt ved ligningen:Φ= ϕu + ϕl

Leckasje koeffisient Forholdet mellom den totale fluxen produsert og den nyttige fluxen som settes opp i luftgappen i det magnetiske sirkuitet, kalles leckasje koeffisient eller leckasje faktor. Det betegnes med (λ).