Магнитное сопротивление

Магнитное сопротивление, или магнитное сопротивление, - это измерение, используемое при анализе магнитных цепей. Оно подобно сопротивлению в электрической цепи, но вместо того, чтобы рассеивать магнитную энергию, оно накапливает магнитную энергию. Как электрическое поле заставляет электрический ток идти по пути наименьшего сопротивления, так и магнитное поле заставляет магнитный поток идти по пути наименьшего магнитного сопротивления. Это скалярная, экстенсивная величина, как и электрическое сопротивление.

Резонанс обычно обозначается заглавной буквой R.

История

Термин был введен в мае 1888 года Оливером Хевисайдом. Понятие "магнитное сопротивление" впервые упомянул Джеймс Джоуль, а термин "магнитодвижущая сила" (МДС) впервые назвал Босанкет. Идея закона магнитного потока, аналогичного закону Ома для замкнутых электрических цепей, приписывается Х. Роуланду.

Определение

Полное сопротивление равно отношению "магнитодвижущей силы" (ММП) в пассивной магнитной цепи к магнитному потоку в этой цепи. В поле переменного тока редуктанс представляет собой отношение амплитудных значений синусоидальной ММП и магнитного потока. (см. фазовращатели)

Определение может быть выражено как:

R = F Φ {\displaystyle {\mathcal {R}}={\frac {\mathcal {F}}{\Phi }}} ${\mathcal {R}}={\frac {\mathcal {F}}{\Phi }}$

где

R {\displaystyle {\mathcal {R}}} $\mathcal R$ ("R") - это сопротивление в ампер-оборотах на вебер (единица, эквивалентная оборотам на генри). "Обороты" означают число витков электрического проводника, составляющего индуктор.

F {\displaystyle {\mathcal {F}}} $\mathcal F$ ("F") - магнитодвижущая сила (ММФ) в ампер-оборотах.

Φ ("Phi") - магнитный поток в веберах.

Он иногда известен как закон Хопкинсона и является аналогом закона Ома с заменой сопротивления на сопротивление, напряжения на ММП и тока на магнитный поток.

Магнитный поток всегда образует замкнутый контур, как описывается уравнениями Максвелла, но путь контура зависит от сопротивления окружающих материалов. Он концентрируется вокруг пути наименьшего сопротивления. Воздух и вакуум имеют высокое сопротивление. Легко намагничивающиеся материалы, такие как мягкое железо, имеют низкое сопротивление. Концентрация потока в материалах с низким сопротивлением образует сильные временные полюса и вызывает механические силы, которые стремятся переместить материалы к областям с более высоким потоком, так что это всегда притягивающая сила (тяга).

Редуктивность однородного магнитного контура можно рассчитать как:

R = l μ 0 μ r A {\displaystyle {\mathcal {R}}={\frac {l}{\mu _{0}\mu _{r}A}}}}} ${\mathcal {R}}={\frac {l}{\mu _{0}\mu _{r}A}}$

или

R = l μ A {\displaystyle {\mathcal {R}}={\frac {l}{\mu A}}}} ${\mathcal {R}}={\frac {l}{\mu A}}$

где

l - длина цепи в метрах

μ 0 {\displaystyle \mu _{0}} $\mu _{0}$ - проницаемость свободного пространства, равная 4 π × 10 - 7 {\displaystyle 4\pi \times 10^{-7}} $4\pi \times 10^{-7}$ генри на метр.

μ r {\displaystyle \mu _{r}} $\mu _{r}$ - относительная магнитная проницаемость материала (безразмерная).

μ {\displaystyle \mu } $\mu$ - проницаемость материала ( μ = μ 0 μ r {\displaystyle \mu =\mu _{0}\mu _{r}} $\mu =\mu _{0}\mu _{r}$ )

A - площадь поперечного сечения контура в квадратных метрах

Обратная величина сопротивления называется проницаемостью.

P = 1 R {\displaystyle {\mathcal {P}}={\frac {1}{\mathcal {R}}}} ${\mathcal {P}}={\frac {1}{\mathcal {R}}}$

Производной единицей СИ является генри (то же самое, что и единица индуктивности, хотя эти два понятия различны).

Приложения

Для уменьшения эффекта насыщения в сердечниках некоторых трансформаторов могут быть созданы воздушные зазоры. Это увеличивает сопротивление магнитной цепи и позволяет ей накапливать больше энергии до насыщения сердечника. Этот эффект также используется в обратном ходе трансформатора.

Изменение силы сопротивления - это принцип работы двигателя с переменным сопротивлением (или генератора с переменным сопротивлением) и генератора Александерсона. Другими словами, силы сопротивления стремятся к наиболее выровненной магнитной цепи и небольшому расстоянию между воздушными зазорами.

Мультимедийные громкоговорители обычно экранируются магнитным полем, чтобы уменьшить магнитные помехи, создаваемые ими на телевизорах и других ЭЛТ. Магнит динамика покрывается материалом, например, мягким железом, чтобы минимизировать паразитное магнитное поле.

Нежелание также может быть применено к:

Редукционные двигатели
Пикапы с переменным сопротивлением (магнитные)

Магнитное сопротивление

История

Определение

Приложения

Похожие страницы

Поиск по букве