Analiza utrka magneznega toka in efekt zapolavljanja
Definicija: Utrki magneznega toka se nanašajo na magnezi tok, ki odstopa od predvidenega poteka v magneznem krogu. To lahko ilustriramo s solenoidom za razlikovanje med utrkom magneznega toka in efektom zapolavljanja:
Ko pretečejo tok skozi solenoid, večina toka oblikuje glavni magnezi tok skozi os srca, medtem ko del teče zunaj čevlja brez popolnega sledenja poti srca – to je utrek magneznega toka. V dolgih solenoidih se utrek magneznega toka največkrat pojavlja na obeh koncih, kjer se magnetna polja razvijajo v okoliško zrak namesto, da bi prešla skozi prerez srca.
Hkrati pa pri koncih solenoida magnetna polja kažejo neuniformno porazdelitev, kar ustvarja "efekt zapolavljanja", ki povzroča difuzijo toka. Medtem ko utrek magneznega toka poudarja odstopanje od poti, opisuje fringing disperzijo glavnega toka na mejah. Oba pojave vplivata na učinkovitost solenoida: utrek magneznega toka povzroča izgubo energije, medtem ko fringing izkrivlja magnetno polje, kar zahteva optimizacijo z ukrepi, kot so povečanje prereza srca ali uporaba magnetne ščitnice v elektromagnetnih dizajnih.
Razvrščanje toka v magnetnih krogih solenoida
Večina magnetnega toka, ki ga generira solenoid, se širi skozi srce, preide zračni praznik in prispeva k namenjeno funkciji magnetnega kroga. Ta komponenta je določena kot uporabni tok (φᵤ).
V praktičnih situacijah ne vsi tokovi strogo sledijo zasnovani poti znotraj magnetnega srca. Del toka izvirja okoli čevlja ali okoli srca brez prispevanja k operativnemu namenu kroga. Ta nefunkcionalni tok se imenuje utrek magneznega toka (φₗ), ki se razprši v okoliškem mediju namesto, da bi sodeloval v elektromagnetnem delu.
Sledstveno je skupni tok (Φ), ki ga solenoid producira, algebrska vsota uporabnega in utrčenega toka, izražena z enačbo:Φ= ϕu + ϕl
Koeficient utrka Razmerje med skupnim tokom, ki ga solenoid producira, in uporabnim tokom, ki se vzpostavi v zračnem prazniku magnetnega kroga, se imenuje koeficient utrka ali faktor utrka. Označuje se z (λ).
