МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

М. с. по приведённой ф-ле является приближённым, т. к. ф-ла не учитывает «магнитные утечки» (рассеяние магн. потока в окружающем цепь пространстве), неоднородности магн. поля в цепи, нелинейную зависимость М. с. от поля. В перем. магн. поле М. с.- комплексная величина, Т. к. в этом случае m зависит от частоты эл.-магн. колебаний. Единицей М. с. в Международной системе единиц служит ампер (или ампер-виток) на вебер (А/Вб), в СГС системе единиц— гильберт на максвелл (Гб/Мкс);

Полезное

Смотреть что такое «МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ» в других словарях:

МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ — характеристики магнитной цепи, отношение магнитодвижущей силы в цепи к созданному в ней магнитному потоку … Большой Энциклопедический словарь

магнитное сопротивление — Скалярная величина, равная отношению разности скалярных магнитных потенциалов на рассматриваемом участке магнитной цепи к магнитному потоку в этом участке. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики электротехника, основные понятия … Справочник технического переводчика

магнитное сопротивление — характеристика магнитной цепи, отношение магнитодвижущей силы в цепи к созданному в ней магнитному потоку. * * * МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, характеристики магнитной цепи, отношение магнитодвижущей силы в цепи к созданному в… … Энциклопедический словарь

магнитное сопротивление — magnetinė varža statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. magnetic resistance; reluctance vok. magnetischer Widerstand, m; Reluktanz, f rus. магнитное… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

магнитное сопротивление — magnetinė varža statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Magnetinės grandinės varža, išreiškiama magnetinių potencialų skirtumo ir magnetinio srauto dalmeniu. atitikmenys: angl. magnetic resistance; reluctance vok. magnetischer … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

магнитное сопротивление — magnetinė varža statusas T sritis chemija apibrėžtis Magnetinės grandinės varža. atitikmenys: angl. magnetic resistance; reluctance rus. магнитное сопротивление; релюктанс … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

магнитное сопротивление — magnetinė varža statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetic resistance; reluctance vok. magnetischer Widerstand, m; Reluktanz, f rus. магнитное сопротивление, n; релюктанс, m pranc. réluctance, f; résistance magnétique, f … Fizikos terminų žodynas

магнитное сопротивление — 190 магнитное сопротивление Скалярная величина, равная отношению разности скалярных магнитных потенциалов на рассматриваемом участке магнитной цепи к магнитному потоку в этом участке Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

магнитное сопротивление — [magnetic resistance; reluctance] характеристика магнитной цепи; равно отношению м. д. сопротивление, к созданному магнитному потоку в цепи, единица измерения ампер на вебер (А/Вб); Смотри также: Сопротивление … Энциклопедический словарь по металлургии

Магнитное сопротивление — характеристика магнитной цепи (См. Магнитная цепь), М. с. Rm равно отношению магнитодвижущей силы (См. Магнитодвижущая сила) F, действующей в магнитной цепи, к созданному в цепи магнитному потоку (См. Магнитный поток) Ф. М. с. однородного … Большая советская энциклопедия

Источник

Магнитное сопротивление: единицы, формулы, расчет, примеры

Содержание:

Катушка, переносимая электрическим током, является примером очень простой магнитной цепи. Благодаря току создается магнитный поток, который зависит от геометрического расположения катушки, а также от силы тока, проходящего через нее.

Формулы и единицы измерения

Обозначив магнитный поток как Φ_м, у нас есть:

-Сила тока составляет я.

-ℓ_c представляет длину цепи.

Фактор в знаменателе, который объединяет геометрию плюс влияние среды, и есть магнитное сопротивление цепи, скалярная величина, которая обозначается буквой, чтобы отличить ее от электрического сопротивления. Так:

Как 1 T.m 2 = 1 Вебер (Wb), сопротивление также выражается в A / Wb (ампер / Вебер или, чаще, ампер-виток / Вебер).

Как рассчитывается магнитное сопротивление?

Поскольку магнитное сопротивление играет ту же роль, что и электрическое сопротивление в магнитной цепи, можно расширить аналогию с помощью эквивалента закона Ома V = IR для этих цепей.

Хотя он не циркулирует должным образом, магнитный поток Φ_м занимает место тока, а вместо напряжения V, определяет магнитное напряжение или магнитодвижущая сила, аналог электродвижущей силы илиf.e.m в электрических цепях.

Магнитодвижущая сила отвечает за поддержание магнитного потока. Сокращенно f.m.m и обозначается как ℱ. Таким образом, мы наконец получили уравнение, которое связывает три величины:

И сравнивая с уравнением Φ_м = N.i / (ℓ_c / мкА_c), сделан вывод, что:

Таким образом, сопротивление может быть вычислено, зная геометрию контура и проницаемость среды, а также зная магнитный поток и магнитное напряжение, благодаря этому последнему уравнению, называемому Закон Гопкинсона.

Разница с электрическим сопротивлением

Эти три величины: σ, L и A постоянны. Однако проницаемость среды μ, в общем, оно непостоянно, поэтому магнитное сопротивление цепи тоже непостоянно, в отличие от его электрического аналога.

Если происходит изменение среды, например, при переходе от воздуха к железу или наоборот, происходит изменение проницаемости с последующим изменением сопротивления. А также магнитные материалы проходят через циклы гистерезиса.

Это означает, что приложение внешнего поля заставляет материал сохранять часть магнетизма даже после того, как поле снято.

По этой причине каждый раз, когда рассчитывается магнитное сопротивление, необходимо тщательно определять, где материал находится в цикле, и, таким образом, знать его намагниченность.

Примеры

Хотя сопротивление сильно зависит от геометрии контура, оно также зависит от проницаемости среды. Чем выше это значение, тем меньше сопротивление; так обстоит дело с ферромагнитными материалами. С другой стороны, воздух имеет низкую проницаемость, поэтому его магнитное сопротивление выше.

Соленоиды

Внутри него создается интенсивное и однородное магнитное поле, а снаружи поле становится примерно нулевым.

Если обмотке придать круглую форму, имеется тор. Внутри может быть воздух, но если поместить железный сердечник, магнитный поток будет намного выше, благодаря высокой проницаемости этого минерала.

Катушка намотана на прямоугольный железный сердечник

Магнитную цепь можно построить, намотав катушку на прямоугольный железный сердечник. Таким образом, когда через провод проходит ток, можно создать интенсивный поток поля, ограниченный внутри железного сердечника, как показано на рисунке 3.

Сопротивление зависит от длины цепи и площади поперечного сечения, указанной на рисунке. Показанная схема является однородной, так как сердечник выполнен из одного материала, а поперечное сечение остается однородным.

Решенные упражнения

— Упражнение 1

Найдите магнитное сопротивление прямолинейного соленоида с 2000 витками, зная, что, когда через него протекает ток 5 А, генерируется магнитный поток 8 мВт.

Решение

Уравнение используется ℱ = N.i для расчета магнитного натяжения, так как сила тока и количество витков в катушке доступны. Просто умножается:

ℱ = 2000 x 5 A = 10000 ампер-виток

Теперь сопротивление очищено и подставлены значения:

— Упражнение 2.

Решение

Проницаемость и площадь поперечного сечения доступны как данные в отчете. Осталось найти длину контура, которая является периметром красного прямоугольника на рисунке.

Для этого длину горизонтальной стороны усредняют, добавляя большую длину и меньшую длину: (55 + 25 см) / 2 = 40 см. Затем действуйте таким же образом для вертикальной стороны: (60 + 30 см) / 2 = 45 см.

Наконец, складываются средние длины четырех сторон:

ℓ_c = 2 х 40 см + 2 х 45 см = 170 см

Вычтите подставляемые значения в формуле сопротивления, но не раньше, чем выразите длину и площадь поперечного сечения, указанные в заявлении, в единицах СИ:

Ссылки

Почему некоторые люди не могут извиниться

Иоганн Вольфганг фон Гете: биография и творчество

Источник

Магнитное сопротивление

Полезное

Смотреть что такое «Магнитное сопротивление» в других словарях:

МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ — характеристика магнитной цепи; М. с. Rm равно отношению магнитодвижущей силы F, действующей в магн. цепи, к созданному в цепи магнитному потоку Ф. М. с. однородного участка магн. цепи может быть вычислено по ф ле Rm=l/mm0S, где l и S длина и… … Физическая энциклопедия

МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ — характеристики магнитной цепи, отношение магнитодвижущей силы в цепи к созданному в ней магнитному потоку … Большой Энциклопедический словарь

магнитное сопротивление — Скалярная величина, равная отношению разности скалярных магнитных потенциалов на рассматриваемом участке магнитной цепи к магнитному потоку в этом участке. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики электротехника, основные понятия … Справочник технического переводчика

магнитное сопротивление — характеристика магнитной цепи, отношение магнитодвижущей силы в цепи к созданному в ней магнитному потоку. * * * МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МАГНИТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, характеристики магнитной цепи, отношение магнитодвижущей силы в цепи к созданному в… … Энциклопедический словарь

магнитное сопротивление — magnetinė varža statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) Grafinis formatas atitikmenys: angl. magnetic resistance; reluctance vok. magnetischer Widerstand, m; Reluktanz, f rus. магнитное… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

магнитное сопротивление — magnetinė varža statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Magnetinės grandinės varža, išreiškiama magnetinių potencialų skirtumo ir magnetinio srauto dalmeniu. atitikmenys: angl. magnetic resistance; reluctance vok. magnetischer … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

магнитное сопротивление — magnetinė varža statusas T sritis chemija apibrėžtis Magnetinės grandinės varža. atitikmenys: angl. magnetic resistance; reluctance rus. магнитное сопротивление; релюктанс … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

магнитное сопротивление — magnetinė varža statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. magnetic resistance; reluctance vok. magnetischer Widerstand, m; Reluktanz, f rus. магнитное сопротивление, n; релюктанс, m pranc. réluctance, f; résistance magnétique, f … Fizikos terminų žodynas

магнитное сопротивление — 190 магнитное сопротивление Скалярная величина, равная отношению разности скалярных магнитных потенциалов на рассматриваемом участке магнитной цепи к магнитному потоку в этом участке Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

магнитное сопротивление — [magnetic resistance; reluctance] характеристика магнитной цепи; равно отношению м. д. сопротивление, к созданному магнитному потоку в цепи, единица измерения ампер на вебер (А/Вб); Смотри также: Сопротивление … Энциклопедический словарь по металлургии

Источник

Тогда магнитное сопротивление

Ярко выраженные магнитные свойства ферромагнитных материалов объясняется наличием в них самопроизвольно намагниченных очень малых областей (доменов), которые для упрощения можно рассматривать как элементарные магнитики. В обычных условиях при отсутствии внешнего магнитного поля в ферромагнитном материале в целом не обнаруживаются магнитные свойства, так как магнитные поля элементарных магнетиков (доменов) имеют различные направления, и их результирующее магнитное поле равно нулю.

Если кусок ферромагнитного материала поместить во внешнее магнитное поле. например, катушку с током, то под действием внешнего поля элементарные магнитики (домены) поворачиваются в направлении внешнего поля, тем самым усиливая его, и магнитная индукция В возрастает. Но при этом, если внешнее магнитное поле слабо (его напряженность незначительна), поворачивается только часть доменов, магнитные поля которых по своему направлению близки к направлению внешнего поля. По мере усиления внешнего поля количество повернутых доменов увеличивается, и начиная с некоторого значения напряженности Н внешнего поля практически все элементарные магнитики оказываются повернутыми так, что их магнитные поля располагаются по направлению внешнего магнитного поля – наступает так называемое магнитное насыщение.

Функциональная зависимость магнитной индукции В ферромагнитного материала от напряженности Н намагничивающего (внешнего поля) обычно выражается графиком, который называют кривой намагничивания. Приведенные на рисунке …кривые намагничивания некоторых ферромагнитных материалов показывают, что с увеличением напряженности магнитная индукция В сначала быстро возрастает. Это объясняется тем, что одновременно с увеличением намагничивающего (внешнего) поля появляется и усиливается собственное магнитное поле ферромагнитного материала, которое образуется сориентированными (повернутыми) элементарными магнитиками.

В месте изгиба кривой скорость роста магнитной индукции уменьшается. За изгибом, когда напряженность поля достигает некоторой величины, наступает насыщение и кривая незначительно поднимается, переходя в прямую линию. На этом прямом участке магнитная индукция продолжает увеличиваться, но уже очень медленно и только за счет увеличения напряженности внешнего поля.

Поскольку графическая зависимость В от Н – не прямая линия, значит, отношение непостоянно, то есть магнитная проницаемость ферромагнитного материала не является постоянной величиной, а зависит от напряженности намагничивающего поля.

Рассмотрим физические процессы, происходящие при циклическом перемагничивании ферромагнитного материала. Для этой цели стержень из ферромагнитного материала поместим внутрь катушки и будем пропускать по ней ток.

С увеличением тока в катушке в соответствии с выражением

(64)

Возрастает напряженность намагничивающего поля, а также усиливается магнитная индукция В в сердечнике. На рисунке 11 представлен график, отражающий зависимость магнитной индукции от напряженности намагничивающего поля.

Если первоначально сердечник не был намагничен и тока в витках катушки нет, то

Н = 0 и В = 0 (начало координат). При постепенном увеличении тока и, следовательно, напряженности намагничивающего поля магнитная индукция возрастает в соответствии с кривой Оа первоначального намагничивания.

Если после того как, как наступило магнитное насыщение (точка а), уменьшить ток и напряженность магнитного поля, то снижается и магнитная индукция. Однако ее уменьшение при размагничивании будет происходить с запаздыванием по отношению к напряженности Н, то есть при соответствующих уменьшениях значения напряженности Н магнитная индукция В будет несколько больше, чем при намагничивании. Кривая абв размагничивания не совпадает с кривой аО первоначального намагничивания. При напряженности, равной нулю, магнитная индукция не равна нулю. А имеет некоторое значение В, получившие название остаточной магнитной индукции или остаточного магнетизма (отрезок Об

Магнитный гистерезис— явление зависимости вектора намагничивания и вектора магнитной индукции в веществе не только от приложенного внешнего поля, но и от истории данного образца. Магнитный гистерезис обычно проявляется в ферромагнетиках—Fe,Co,Ni и сплавах на их основе. Именно магнитным гистерезисом объясняется существование постоянных магнитов.

Теория явления гистерезиса учитывает конкретную магнитную доменную структуру образца и её изменения в ходе намагничивания и перемагничивания. Эти изменения обусловлены смещением доменных границ и ростом одних доменов за счёт других, а также вращением вектора намагниченности в доменах под действием внешнего магнитного поля. При полной ориентации всех доменов в направлении внешнего поля (ферромагнетик становится «однодоменным») достигается состояние насыщения. При выключении внешнего поля происходит некоторое уменьшение намагниченности вследствие теплового движения в кристалле, однако ферромагнетик остается намагниченным, так как при невысоких температурах энергия теплового движения сравнительно невелика и ее недостаточно для полной разориентации доменов.

Эти процессы требуют больших энергетических затрат и являются нелинейными. Кривая размагничивания ферромагнетика не совпадает с кривой намагничивания. Изменение намагниченности ферромагнетика (и индукции поля в нем) запаздывает по отношению к изменению напряженности внешнего поля. Это явление называется гистерезисом.При уменьшении напряженности внешнего поля до нуля, индукция поля в магнетике не равна нулю, ее величина называетсяостаточной индукциейВ_о. Чтобы полностью размагнитить магнетик, надо изменить направление внешнего поля на противоположное, и увеличивать его. При некотором значении напряженности «обратного» поля Н_с, называемомкоэрцитивной силой,магнетик полностью размагничивается. Замкнутая кривая, отражающая процесс перемагничивания ферромагнетиков, называет ся петлей гистерезиса.

Рис.1. Петля гистерезисаНа данном графике точки В и С характеризуют состояние насыщения. Величина остаточной индукции характеризуется отрезком B₀.

Коэрцитивная сила определяется точкой пересечения петли гистерезиса с осью напряженности магнитного поля. По величине коэрцитивной силы ферромагнетики разделяются на мягкие и жесткие магнитные материалы.

Жесткие ферромагнетики используются для постоянных магнитов, они имеют большую остаточную намагниченность и широкую петлю гистерезиса.

Мягкие ферромагнетики применяются в приборах и установках, работающих с переменными электромагнитными полями, где требуется частое перемагничивание при минимальных энергетических потерях (например, в сердечниках трансформаторов). Для них характерна небольшая остаточная намагниченность и узкая петля гистерезиса.

На использовании явления остаточного магнетизма основано действие всех постоянных магнитов, которые изготовляют из материалов, обладающих большим остаточным магнетизмом (специальные сорта твердых сталей – вольфрамовой, хлористой, кобальтовой и др

Для того, чтобы полностью размагнитить сердечник. Необходимо изменить направление намагничивающего поля и намагнитить сердечник в обратном направлении, то есть перемагнитить его, изменяя направление тока в катушке и постепенно увеличивая его силу. При некотором значении напряженности поля сердечник полностью размагнитится.

Значение Н_с напряженности поля обратного направления, при котором произойдет полное размагничивание сердечника, называют коэрцитивной силой (или задерживающей силой).

При дальнейшем увеличении напряженности обратного поля магнитная индукция возрастает и достигает максимального значения в точке г, соответствующей магнитному насыщению. Затем с уменьшением напряженности поля до нуля магнитная индукция снижается и становится равной, но противоположно направленной остаточной индукции В_r, (отрезок Од). Наконец, при следующем изменении направления напряженности поля и ее увеличении магнитная индукция сначала уменьшается до нуля, а затем увеличивается, пока не наступит насыщение. Полученная замкнутая кривая, выражающая зависимость В = f(Н), называется петлей гистерезиса.

Источник

Закон Ома для магнитной цепи

Для того чтобы сконцентрировать и усилить магнитный поток, прибегают к применению ферромагнитных материалов. Из ферромагнитных материалов изготавливают магнитопроводы — тела нужных форм и размеров, сердечники, чтобы направить магнитные потоки той или иной величины в требуемом направлении. Такие тела, внутри которых проходят замкнутые линии магнитной индукции, и называются магнитными цепями.

Известные свойства магнитного поля позволяют вычислять магнитные потоки в различных магнитных цепях. Но для практической работы гораздо удобнее прибегнуть к общим следствиям и закономерностям для магнитных цепей, вытекающим из законов магнитного поля, нежели пользоваться этими законами каждый раз напрямую. Применение частных правил для магнитных цепей удобнее для решения типовых практических задач.

Для примера рассмотрим простую магнитную цепь, которая состоит из неразветвленного ярма сечением S, которое в свою очередь изготовлено из материала с магнитной проницаемостью мю. Ярмо имеет немагнитный зазор той же площади S, к примеру воздушный, причем магнитная проницаемость в зазоре — мю1 — отлична от магнитной проницаемости ярма. Здесь можно рассмотреть среднюю линию индукции и применить к ней теорему о магнитном напряжении:

Поскольку линии магнитной индукции всюду в цепи непрерывны, то величина магнитного потока как внутри ярма, так и в зазоре — одна и та же. Используем теперь формулы для магнитной индукции B и для магнитного потока Ф, чтобы выразить напряженность H магнитного поля через магнитный поток Ф.

Следующим шагом подставим полученные выражения в приведенную выше формулу теоремы о магнитном потоке:

Мы получили формулу, которая очень похожа на известный в электротехнике закон Ома для участка замкнутой цепи, причем роль ЭДС играет здесь величина iN, называемая магнитодвижущей силой (или МДС) по аналогии с электродвижущей силой. В системе СИ магнитодвижущая сила измеряется в амперах.

Сумма, стоящая в знаменателе, есть ни что иное, как аналогия полного электрического сопротивления для электрической цепи, и для магнитной цепи она носит название, соответственно, полного магнитного сопротивления. Слагаемые в знаменателе — это магнитные сопротивления отдельных участков магнитной цепи.

Магнитные сопротивления зависят от длины магнитопровода, от площади его сечения, и от магнитной проницаемости (аналогичной удельной электропроводности для обычного закона Ома). В итоге, можно записать формулу закона Ома, только для цепи магнитной:

То есть, формулировка закона Ома применительно к магнитной цепи звучит так: «в магнитной цепи без разветвлений магнитный поток равен частному от деления МДС на полное магнитное сопротивление цепи».

Из формул очевидно, что магнитное сопротивление в системe СИ измеряется в амперах на вебер, а полное магнитное сопротивление магнитной цепи численно равно сумме магнитных сопротивлений частей данной магнитной цепи.

Описанное положение справедливо для неразветвленной магнитной цепи, включающей в себя любое количество частей, при условии, что магнитный поток последовательно пронизывает все эти части. Если магнитопроводы соединены последовательно, то общее магнитное сопротивление находится путем сложения магнитных сопротивлений частей.

Рассмотрим теперь эксперимент, в котором демонстрируется влияние магнитного сопротивления частей цепи на полное магнитное сопротивление цепи. U-образный магнитопровод намагничивается обмоткой 1, питание (переменный ток) на которую подается через амперметр и реостат. Во вторичной обмотке 2 индуцируется ЭДС, и показания вольтметра, присоединенного к обмотке, как вы знаете, пропорциональны магнитному потоку в магнитопроводе.

Если теперь, сохранить ток в первичной обмотке неизменным, подстраивая его реостатом, и в то же время прижимать к магнитопроводу сверху железную пластину, то поскольку общее магнитное сопротивление цепи сильно уменьшится, показания вольтметра соответственно увеличатся.

Конечно, приведенные термины, такие как «магнитное сопротивление» и «магнитодвижущая сила», являются понятиями формальными, ибо ничего в магнитном потоке не движется, нет там движущихся частиц, это просто образное представление (вроде модели движения потока жидкости) для более ясного понимания закономерностей.

Физический же смысл приведенного эксперимента и других похожих экспериментов заключается в том, чтобы понять, как введение в магнитную цепь немагнитных зазоров и магнитных материалов влияет на магнитный поток в магнитной цепи.

Вводя например в магнитную цепь магнетик, мы добавляем к уже содержащимся в цепи телам дополнительные молекулярные токи, которые вносят дополнительные магнитные потоки. И формальные понятия, такие как «магнитное сопротивление» и «магнитодвижущая сила», оказываются очень удобными, когда требуется решить практическую задачу, поэтому они успешно и используются в электротехнике.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник