Magnetyczne jednostki uderzeniowe, wzory, obliczenia, przykłady

szok magnetyczny o Odporność magnetyczna jest opozycją, którą medium przedstawia przejście strumienia magnetycznego: im większa błyszcząca, trudniej jest ustalić strumień magnetyczny. W obwodzie magnetycznym błyszcząca ma taką samą rolę, jak oporność elektryczna w obwodzie elektrycznym.

Cewka przejechana prądem elektrycznym jest bardzo prostym przykładem obwodu magnetycznego. Dzięki prądowi generuje się strumień magnetyczny, który zależy od geometrycznego rozmieszczenia cewki, a także od intensywności prądu, który ją przecina.

Rysunek 1. Szok magnetyczny jest charakterystyczną dla obwodów magnetycznych, takich jak transformator. Źródło: Pixabay.

[TOC]

Formuły i jednostki

Oznaczanie strumienia magnetycznego jako Φ_M, Ty masz:

Φ_M = N.I / (ℓ_C / μA_C)

Gdzie:

-N to liczba zakrętów cewki.

-Intensywność prądu jest Siema.

-ℓ_C reprezentuje długość obwodu.

-DO_C Jest to obszar przekroju.

-μ to przepuszczalność środowiska.

Czynnik w mianowniku, który łączy geometrię plus wpływ środowiska, jest dokładnie wstrząs magnetyczny obwodu, wielkość skalarna, do której jest oznaczona literą ℜ, aby odróżnić ją od rezystancji elektrycznej. Więc:

ℜ = ℓ_C / μ.DO_C

W międzynarodowym systemie jednostek (SI) mierzy się ℜ jako odwrotność Henrio (pomnożona przez liczbę zakrętów n). Z kolei Henrio jest jednostką indukcyjności magnetycznej, co odpowiada 1 tesli (t) x metr kwadratowy /amperio. Dlatego:

1 GODZINA^-1 = 1 A /T.M²

 Jako 1 t.M² = 1 Weber (WB), lśniący jest również wyrażany w A/WB (Amperio/Weber.

Jak obliczany jest szok magnetyczny?

Ponieważ wstrząs magnetyczny odgrywa tę samą rolę rezystancji elektrycznej w obwodzie magnetycznym, możliwe jest rozszerzenie analogii o równowartość OHM V = Go dla tych obwodów.

Może ci służyć: ciśnienie manometryczne: wyjaśnienie, wzory, równania, przykłady

Chociaż nie krąży prawidłowo, strumień magnetyczny φ_M zająć miejsce prądu, a zamiast napięcia V, Napięcie magnetyczne albo Siła magnetomotorowa, analogiczny elektromotor lub F.I.M W obwodach elektrycznych.

Siła magnetomotoryczna jest odpowiedzialna za utrzymanie strumienia magnetycznego. Jest skrócony F.M.M I jest oznaczony jako ℱ. W końcu masz równanie, które odnosi trzy wielkości:

ℱ = φ_M . ℜ

I w porównaniu z równaniem Φ_M = N.I / (ℓ_C / μA_C), Stwierdzono, że:

ℱ = n.Siema

W ten sposób lśniący można obliczyć, znając geometrię obwodu i przepuszczalność środowiska, a także znając strumień magnetyczny i napięcie magnetyczne, dzięki temu ostatniemu równaniu, nazywanym Hopkinson Law.

Różnica z oporem elektrycznym

Równanie MRI ℜ = ℓ_C / μA_C To jest podobne do  R = l / σa Dla oporu elektrycznego. W tym ostatnim σ reprezentuje przewodność materiału, L jest długością drutu, a A jest obszarem jego przekroju.

Te trzy wielkości: σ, l i a są stałe. Jednak przepuszczalność środowiska μ, Zasadniczo nie jest to stałe, więc wstrząs magnetyczny obwodu nie jest, w przeciwieństwie do jego elektrycznego podobieństwa.

Jeśli nastąpi zmiana od medium, na przykład podczas przechodzenia z powietrza na żelazo lub odwrotnie, nastąpi zmiana przepuszczalności, z wynikającymi z tego zmiennością błyszczącej. A także materiały magnetyczne przechodzą Histereza cykli.

Oznacza to, że zastosowanie pola zewnętrznego powoduje, że materiał zachowuje część magnetyzmu, nawet po polu.

Dlatego za każdym razem, gdy obliczane jest wstrząs magnetyczny, konieczne jest ostrożne określenie w jakim momencie cyklu, a tym samym znać jego magnetyzację.

Może ci służyć: optyka fizyczna: historia, częste warunki, prawa, aplikacje

Przykłady

Chociaż błyszczący zależy bardzo od geometrii obwodu, zależy to również od przepuszczalności medium. Im większa wartość tego, tym niższa błyszcząca; Tak jest w przypadku materiałów ferromagnetycznych. Powietrze dla jego części ma niską przepuszczalność, dlatego jego szok magnetyczny jest większy.

Elektromagnety

Elektromagnes ma szaloną długość ℓ wykonane z N okrążeń, przez które przepuszczany jest prąd elektryczny i. Turje są zwykle zwinięte okrągłe.

Wewnątrz intensywnego i jednolitego pola magnetycznego jest generowane, a pole jest wytwarzane w przybliżeniu zero.

Rysunek 2. Pole magnetyczne wewnątrz elektromagnesu. Źródło: Wikimedia Commons. Rajiv1840478 [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)].

Jeśli okrągła postać ma formę okrągłą, istnieje Toroid. Wewnątrz może być powietrze, ale jeśli umieszczony żelazny rdzeń, strumień magnetyczny jest znacznie większy, dzięki wysokiej przepuszczalności tego minerału.

Zwinięta cewka na prostokątnym żelaznym rdzeniu

Obwód magnetyczny można zbudować przez owijanie cewki na prostokątny żelazny rdzeń. W ten sposób, gdy prąd przechodzi przez drut, możliwe jest ustalenie intensywnego przepływu pola ograniczonego wewnątrz jądra żelaza, jak można zobaczyć na rycinie 3.

Szyling zależy od długości obwodu i przekroju wskazanego na rysunku. Pokazany obwód jest jednorodny, ponieważ jądro jest z pojedynczego materiału, a przekrój pozostaje jednolity.

Rysunek 3. Prosty obwód magnetyczny składający się z cewki przytłoczonej przez żelazny rdzeń prostokątny. Źródło lewej figury: Wikimedia Commons. Często [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]

Rozwiązane ćwiczenia

- Ćwiczenie 1

Znajdź szok magnetyczny spiralnego solenoidu z 2000 r., Wiedząc, że poprzez krążenie prądu 5 A generowane jest strumień magnetyczny 8 MWB.

Może ci służyć: fale elektromagnetyczne: teoria Maxwella, typy, cechy

Rozwiązanie

Stosuje się równanie ℱ = n.Siema Aby obliczyć napięcie magnetyczne, ponieważ dostępna jest intensywność prądu i liczba zakrętów w cewce. Po prostu mnoży:

ℱ = 2000 x 5 a = 10.000 AMP-VUELTA

Następnie użycie ℱ = φ_M . ℜ, dbając o wyrażanie strumienia magnetycznego w Weber (prefiks „m” oznacza „Mili”, więc jest mnożony przez 10 ^-3:

Φ_M = 8 x 10 ^-3 WB

Teraz wstrząs jest wyczyszczony, a wartości są zastąpione:

ℜ = ℱ/ φ_M = 10.000 AMP-VUELTA /8 x 10 ^-3 WB = 1.25 x 10⁶ Amperio-Vuelta/WB

- Ćwiczenie 2

Oblicz szok magnetyczny obwodu pokazanego na rysunku z pokazanymi wymiarami, które są w centymetrach. Przepuszczalność jądra wynosi μ = 0.005655 t · m/a, a przekrój jest stały, 25 cm².

Rysunek 4. Obwód magnetyczny przykład 2. Źródło: f. Zapata.

Rozwiązanie

Zastosujemy formułę:

ℜ = ℓ_C / μA_C

Postępowanie przepuszczalności i krzyżowe są dostępne jako dane w instrukcji. Musimy znaleźć długość obwodu, która jest obwodem czerwonego prostokąta na rysunku.

Aby to zrobić, długość poziomej strony jest uśredniona, dodając większą długość i niższą długość: (55 +25 cm)/2 = 40 cm. Następnie postępuj w ten sam sposób dla pionowej strony: (60 +30 cm)/2 = 45 cm.

Wreszcie dodaje się średnie długości czterech stron:

ℓ_C = 2 x 40 cm + 2 x 45 cm = 170 cm

Pozostaje zastąpienie wartości w wzorze ośrodka, ale nie przed wyrażaniem długości i powierzchni przekroju - podanego w oświadczeniu - w jednostkach, jeżeli:

ℜ = 170 x 10 ^-2m / (0.005655 t · m/a x 0.0025 m²) = 120.248 Amperio -Vuelta/WB

Bibliografia

1. Niemiecki, m. Jądro ferromagnetyczne. Odzyskane z: YouTube.com.
2. Obwód magnetyczny i niechęć. Odzyskane z: MSE.Ndhu.Edu.Tw.
3. Spinadel, e. 1982. Obwody elektryczne i magnetyczne. Nowa księgarnia.
4. Wikipedia. Siła magnetomotorowa. Odzyskane z: jest.Wikipedia.org.
5. Wikipedia. Szok magnetyczny. Odzyskane z: jest.Wikipedia.org.