Víme, že celkový počet magnetických čar, které procházejí danou specifickou oblastí, je jednoduše magnetický tok. Proto se tento příspěvek bude zabývat magnetickým tokem v magnetickém obvodu.
Magnetické pole způsobuje existenci určitého množství magnetického toku. Kromě toho je magnetický tok vždy ve formě uzavřené smyčky. V důsledku přítomnosti magnetického pole jsou nyní magnetické obvody jako takové známé. Proto také platí, že v magnetických obvodech existuje magnetický tok.
Udělejme si čas na úplné pochopení magnetický tok v magnetickém obvodu.
Existuje magnetický tok v magnetickém obvodu?
Okruhy jsou uzavřené cesty, kterými prochází určité množství a jsou složeny z různých součástí. Magnetické obvody se skládají z magnetických materiálů a mají uzavřené dráhy.
Když se elektrický proud šíří po uzavřené trase magnetického materiálu, pohybující se náboje uvnitř materiálu vytvářejí magnetické pole v magnetickém obvodu. Všechny tyto magnetické siločáry, které procházejí magnetickým obvodem, jsou jednoduše magnetický tok.
Proto lze magnetické obvody definovat jako uzavřené dráhy složené z magnetických materiálů, které umožňují průchod magnetického toku jimi.
Jaký je magnetický tok v magnetickém obvodu?
V magnetickém obvodu se skutečná interpretace magnetického toku nemění.
Řekneme-li, že v magnetickém obvodu existuje magnetické pole, ukazuje to také na přítomnost magnetické síly. Magnetický tok je měření magnetického pole. V důsledku toho je to také užitečný nástroj při popisu účinku magnetické síly v tomto magnetickém obvodu.
Přirovnáme-li elektrický obvod k magnetickému obvodu, pak v elektrickém obvodu jím prochází elektrický proud. V magnetickém obvodu jím prochází magnetický tok. Když je do elektrického obvodu přivedeno napětí, proud má tendenci protékat cestou s nejmenším odporem. Stejným způsobem, magnetický tok sleduje cestu nejmenší reluktance.
Magnetický tok v magnetickém obvodu tedy slouží stejnému účelu jako elektrický proud v elektrickém obvodu. Případně to můžeme říci je analogický s elektrickým proudem.
Jak zjistit magnetický tok magnetického obvodu?
Když se magnetické pole a plošný prvek vynásobí, výsledkem je magnetický tok.
V širším smyslu je magnetický tok definován jako skalární součin dvou vektorových produktů:
- Magnetické pole B &
- Prvek plochy obvodu A.
Magnetický tok jakýmkoli povrchem magnetického obvodu se vypočítá kvantitativně pomocí integrálu magnetického pole B nad povrchovou plochou A.
Můžeme tedy napsat:
??m= ∬s B ᐧ dA
Můžeme tedy napsat:
??m= BA cos???? ……….(1)
Kde,
??m : Magnetický tok
B: Magnetické pole
A : Plošný prvek magnetického obvodu
???? : Úhel mezi magnetickým polem a plošným prvkem magnetického obvodu
Ale když jsou magnetické pole a plocha průřezu magnetického obvodu navzájem kolmé, pak ???? = 90. Magnetický tok je tedy:
??m= BA ……….(2)
Pro výpočet magnetického toku se jako plocha A pro magnetický obvod obvykle volí plocha průřezu obvodu.
Jak víme, elektromotorická síla je zodpovědná za pohon proudu elektrických nábojů. Podobně je magnetický tok v magnetických obvodech řízen magnetomotorickou silou (MMF). Uvažujme magnetický obvod, jehož délka je l a má N čísel vinutí a prochází jím proud I ampér. mmf je tedy dáno:
Fm = NI ……….(3)
mmf tedy není nic jiného než celkový proud spojený s tímto konkrétním magnetickým obvodem.
Síla magnetického pole pro magnetický obvod s homogenním a jednotným průřezem je definována jako mmf na jednotku délky. V důsledku toho síla magnetického pole:
H = NI / l ……….(4)
Kde, H : Síla magnetického pole
Nicméně magnetické pole z hlediska síly magnetického pole je dáno:
B = ????H ……….(5)
Kde,???? : Magnetická permeabilita
Pokud tedy do výše uvedené rovnice vložíme hodnotu H, dostaneme:
B = ???? NI / l ……….(6)
Použití hodnoty magnetického pole z rovnice (6) v rovnici magnetického toku (2):
………….(7)
Kde,
l/???? A = R (neochota)
Rovnice (7) je vzorec pro určení magnetického toku v magnetickém obvodu.
Jaké jsou faktory, které ovlivňují magnetický tok v magnetickém obvodu?
Magnetický tok v jakémkoli magnetickém obvodu může být ovlivněn čtyřmi faktory, které jsou uvedeny níže:
- Plocha průřezu magnetického obvodu A (rovnice 1): Plocha průřezu obvodu a magnetický tok jsou také přímo úměrné. Čím větší je plocha obvodu, tím větší je tok, který jím může procházet.
- Úhel mezi magnetickým polem B a plošným prvkem A (rov. 1): Maximální magnetický tok může proniknout obvodem, když je magnetické pole kolmé k povrchu.
- Síla magnetického pole H (Rov. 5): Magnetický tok v magnetickém obvodu a síla magnetického pole jsou oba spojeny. Magnetický tok v obvodu se zvyšuje, když je magnetické pole vytvářené v obvodu silné.
- Proud proudu magnetickým obvodem I (Rov. 7): Magnetická síla a proud jsou neoddělitelně spojeny. Jak se tok proudu zvyšuje, zvyšuje se magnetická síla zvýšením síly pole; proto se také zvyšuje tok.
Jak bylo uvedeno výše, malá změna faktoru ovlivňuje magnetický tok v magnetickém obvodu.
Úloha: Je dán magnetický systém (prstenec), o poloměru průřezu r =3.5 cm, počtu závitů N= 600 a relativní permeabilitě železa 900 a procházející proudem 0.15 A. Poté vypočítejte magnetický tok v magnetickém obvodu.
Zadáno:
Poloměr průřezu r = 3.5 cm = 0.035 m
Počet závitů N = 600
Relativní propustnost železa ????r = 900
Proud procházející obvodem I = 0.15 A
Nalézt:
Magnetický tok ????m =?
Řešení:
Plocha magnetického prstence A = ????r2 = 3.14 × (0.035)2 =3.8 × 10-3 m2
Propustnost:
???? = ????0????r = 4???? × 10–7 × 900
Délka prstenu:
l = 2???? r = 2???? × 0.035 m
Magnetický tok:
??m = 1.75 mWb
Takže v tomto případě je magnetický tok daného magnetického obvodu 1.75 mWb.
Shrnutí:
Z tohoto příspěvku se dozvídáme, že magnetické obvody jimi umožňují průchod magnetického toku. Dále procházející magnetický tok popisuje účinek magnetické síly generované v obvodu. Je to srovnatelné s elektrickým proudem procházejícím elektrickým obvodem.
Také čtení:
- Je hematit magnetický
- Je tekutý magnetický
- Je olovo magnetické
- Jak najít magnetický tok
- Magnetický tok vs magnetické pole
- Je magnetická uhlíková ocel
- Jak zjistit magnetické pole z elektrického pole
- Magnetické pole a proud
- Je Jupiter magnetický
- Hliník je magnetický
Jsem Alpa Rajai, dokončil jsem magisterské studium ve vědě se specializací na fyziku. Jsem velmi nadšený z psaní o svém porozumění pokročilé vědě. Ujišťuji, že moje slova a metody pomohou čtenářům porozumět jejich pochybnostem a ujasnit si, co hledají. Kromě fyziky jsem vyučený kathakský tanečník a také někdy píšu své pocity formou poezie. Neustále se aktualizuji ve fyzice a čemukoli rozumím, zjednodušuji to a udržuji to rovnou k věci, aby to bylo čtenářům jasné.
