Магнитное сопротивление

редактировать

Магнитное сопротивление
Общие символы	${\ Displaystyle {\ mathcal {R}}}$ ${\ mathcal {R}}$ , ${\ Displaystyle {\ mathcal {S}}}$ ${\ mathcal {S}}$
Единица СИ	H ⁻¹
Производные от других величин	${\ displaystyle {\ frac {1} {\ mathcal {P}}}}$ ${\ displaystyle {\ frac {1} {\ mathcal {P}}}}$ ,, ${\ Displaystyle {\ frac {\ mathcal {F}} {\ Phi}}}$ ${\ Displaystyle {\ frac {\ mathcal {F}} {\ Phi}}}$ ${\ displaystyle {\ frac {l} {\ mu _ {0} \ mu _ {r} A}}}$ ${\ displaystyle {\ frac {l} {\ mu _ {0} \ mu _ {r} A}}}$
Измерение	кг ⁻¹ м ^-2 с ² A ²

Магнитные цепи
Часть серии о
Модели
Модель сопротивления-сопротивления Гираторно-конденсаторная модель
Переменные
Магнитодвижущая сила ${\ Displaystyle {\ mathcal {F}}}$ ${\ mathcal {F}}$ Магнитный поток ${\ displaystyle \ Phi}$ $\ Phi$
Элементы
Проницаемость Магнитное сопротивление ${\ Displaystyle {\ mathcal {R}}}$ $\ mathcal R$ Магнитное сопротивление ${\ Displaystyle Z _ {\ mathrm {M}}}$ ${\ Displaystyle Z _ {\ mathrm {M}}}$ Магнитная индуктивность ${\ Displaystyle L _ {\ mathrm {M}}}$ $L_ \ mathrm {M}$
Физический портал
v т е

Магнитное сопротивление или магнитное сопротивление - это понятие, используемое при анализе магнитных цепей. Он определяется как отношение магнитодвижущей силы (ммс) к магнитному потоку. Он представляет собой противодействие магнитному потоку и зависит от геометрии и состава объекта.

Магнитное сопротивление в магнитной цепи аналогично электрическому сопротивлению в электрической цепи, поскольку сопротивление является мерой сопротивления электрическому току. Определение магнитного сопротивления в этом отношении аналогично закону Ома. Однако магнитный поток, проходящий через сопротивление, не вызывает рассеивания тепла, как это происходит при прохождении тока через сопротивление. Таким образом, аналогию нельзя использовать для моделирования потока энергии в системах, где энергия пересекает магнитную и электрическую области. Альтернативной аналогией модели сопротивления, которая правильно представляет потоки энергии, является модель гиратора-конденсатора.

Магнитное сопротивление - это скалярная величина, сродни электрическому сопротивлению. Единица измерения магнитного сопротивления - обратный генри, Гн ^-1.

СОДЕРЖАНИЕ

1 История
2 Определения
3 Приложения
4 ссылки

История

Термин « сопротивление» был придуман в мае 1888 года Оливером Хевисайдом. Понятие «магнитное сопротивление» было впервые упомянуто Джеймсом Джоулем в 1840 году. Идея закона магнитного потока, подобного закону Ома для замкнутых электрических цепей, приписывается Генри Огастесу Роуленду в статье 1873 года. Роуленд также является автором термина « магнитодвижущая сила» в 1880 году, который также был введен, по-видимому, независимо, немного позже, в 1883 году, Бозанке.

Нежелание обычно обозначается прописной прописной буквой. ${\ Displaystyle \ scriptstyle {\ mathcal {R}}}$ $\ scriptstyle {\ mathcal R}$

Определения

В обоих полях переменного и постоянного тока сопротивление - это отношение магнитодвижущей силы (МДС) в магнитной цепи к магнитному потоку в этой цепи. В пульсирующем поле постоянного или переменного тока сопротивление также пульсирует (см. Векторов ).

Это определение можно выразить следующим образом:

{\ Displaystyle {\ mathcal {R}} = {\ frac {\ mathcal {F}} {\ Phi}}}

{\ Displaystyle {\ mathcal {R}} = {\ frac {\ mathcal {F}} {\ Phi}}}

куда

${\ Displaystyle \ scriptstyle {\ mathcal {R}}}$ $\ scriptstyle {\ mathcal {R}}$ («R») - сопротивление в ампер-витках на вебер (единица, эквивалентная виткам на генри ). « Обороты » относятся к количеству обмоток электрического проводника, содержащего индуктор.
${\ Displaystyle \ scriptstyle {\ mathcal {F}}}$ $\ scriptstyle {\ mathcal {F}}$ ("F") - магнитодвижущая сила (MMF) в ампер-витках.
Φ («Phi») - магнитный поток в веберах.

Иногда он известен как закон Гопкинсона и аналогичен закону Ома с заменой сопротивления на сопротивление, напряжение на MMF и ток на магнитный поток.

Проницаемость - это величина, обратная сопротивлению:

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

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

Его СИ, полученная единица является генри (таким же, как единица индуктивности, хотя эти два понятия различны).

Магнитный поток всегда образует замкнутую петлю, как описано уравнениями Максвелла, но путь петли зависит от сопротивления окружающих материалов. Он сосредоточен на пути наименьшего сопротивления. Воздух и вакуум имеют высокое сопротивление, тогда как легко намагничиваемые материалы, такие как мягкое железо, имеют низкое сопротивление. Концентрация магнитного потока в материалах с низким магнитным сопротивлением формирует прочные временные полюса и вызывает механические силы, которые стремятся перемещать материалы к областям с более высоким магнитным потоком, поэтому это всегда сила притяжения (притяжение).

Сопротивление однородной магнитной цепи можно рассчитать как:

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

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

куда

l - длина контура в метрах
${\ displaystyle \ scriptstyle \ mu _ {0}}$ $\ scriptstyle \ mu _ {0}$ - проницаемость вакуума, равная (или, = =) ${\ displaystyle 4 \ pi \ times 10 ^ {- 7} \ scriptstyle {\ frac {\ text {henry}} {\ text {meter}}}}$ ${\ displaystyle 4 \ pi \ times 10 ^ {- 7} \ scriptstyle {\ frac {\ text {henry}} {\ text {meter}}}}$ ${\ displaystyle \ scriptstyle {\ frac {{\ text {kilogram}} \ times {\ text {meter}}} {{\ text {ampere}} ^ {2} \ times {\ text {second}} ^ {2 }}}}$ ${\ displaystyle \ scriptstyle {\ frac {{\ text {kilogram}} \ times {\ text {meter}}} {{\ text {ampere}} ^ {2} \ times {\ text {second}} ^ {2 }}}}$ ${\ displaystyle \ scriptstyle {\ frac {{\ text {second}} \ times {\ text {volt}}} {{\ text {ampere}} \ times {\ text {meter}}}}}$ ${\ displaystyle \ scriptstyle {\ frac {{\ text {second}} \ times {\ text {volt}}} {{\ text {ampere}} \ times {\ text {meter}}}}}$ ${\ displaystyle \ scriptstyle {\ frac {\ text {joule}} {{\ text {ampere}} ^ {2} \ times {\ text {meter}}}}}$ ${\ displaystyle \ scriptstyle {\ frac {\ text {joule}} {{\ text {ampere}} ^ {2} \ times {\ text {meter}}}}}$
${\ displaystyle \ scriptstyle \ mu _ {r}}$ $\ scriptstyle \ mu _ {r}$ относительная магнитная проницаемость материала (безразмерная)
${\ Displaystyle \ scriptstyle \ mu}$ $\ scriptstyle \ mu$ проницаемость материала () ${\ Displaystyle \ scriptstyle \ mu \; = \; \ mu _ {0} \ mu _ {r}}$ ${\ Displaystyle \ scriptstyle \ mu \; = \; \ mu _ {0} \ mu _ {r}}$
A - площадь поперечного сечения контура в квадратных метрах.

Приложения

В сердечнике некоторых трансформаторов могут быть созданы постоянные воздушные зазоры, чтобы уменьшить влияние насыщения. Это увеличивает сопротивление магнитной цепи и позволяет ей накапливать больше энергии до насыщения сердечника. Этот эффект также используется в обратном трансформаторе.
Переменные воздушные зазоры могут быть созданы в сердечниках с помощью подвижного держателя для создания переключателя потока, который изменяет величину магнитного потока в магнитной цепи без изменения постоянной магнитодвижущей силы в этой цепи.
Изменение сопротивления - это принцип, лежащий в основе реактивного двигателя (или генератора переменного сопротивления) и генератора переменного тока Alexanderson. Другими словами, силы сопротивления стремятся к максимально выровненной магнитной цепи и минимальному воздушному зазору.
Мультимедийные громкоговорители обычно имеют магнитную защиту, чтобы уменьшить магнитные помехи, вызываемые телевизорами и другими ЭЛТ. Магнит динамика покрыт таким материалом, как мягкое железо, чтобы минимизировать паразитное магнитное поле.

Нежелание также может быть применено к:

Реактивные двигатели
Пикапы с переменным сопротивлением (магнитные)
Магнитная емкость
Магнитная цепь
Магнитное комплексное сопротивление

использованная литература

^ Хевисайд О. (1892) Электрические документы, Том 2 - L.; Нью-Йорк: Макмиллан, стр. 166
Перейти ↑ Joule J. (1884) Scientific Papers, vol 1, p.36
^ Роуленд, Генри А. (1873). «XIV. О магнитной проницаемости и максимуме магнетизма железа, стали и никеля». Философский журнал. Серия 4. 46 (304): 140–159. DOI : 10.1080 / 14786447308640912.
^ Роуленд, Генри A, "Об общих уравнениях электромагнитного действия, с приложением к новой теории магнитного притяжения и теории магнитного вращения плоскости поляризации света" ( часть 2 ), American Journal математики, т. 3, № 1–2, стр. 89–113, март 1880 г.
^ Бозанкет, РКЗ (1883). «XXVIII. О магнитодвижущей силе» (PDF). Философский журнал. Серия 5. 15 (93): 205–217. DOI : 10.1080 / 14786448308628457.