Unit kejutan magnet, formula, pengiraan, contoh

The Kejutan magnet o rintangan magnetik adalah pembangkang yang menunjuk medium ke laluan fluks magnet: semakin besar yang berkilat, lebih sukar untuk menubuhkan fluks magnet. Dalam litar magnet, berkilat mempunyai peranan yang sama dengan rintangan elektrik dalam litar elektrik.

Gegelung yang dilalui oleh arus elektrik adalah contoh litar magnet yang sangat mudah. Terima kasih kepada semasa, fluks magnet dihasilkan yang bergantung kepada pelupusan geometri gegelung dan juga keamatan semasa yang melintasinya.

Rajah 1. Peralihan magnet adalah ciri litar magnet seperti pengubah. Sumber: Pixabay.

[TOC]

Formula dan unit

Menandakan fluks magnet sebagai Φ_m, Kamu ada:

Φ_m = N.I / (ℓ_c / μA_c)

Di mana:

-N adalah bilangan giliran gegelung.

-Keamatan arus adalah Yo.

-ℓ_c mewakili panjang litar.

-Ke_c Ia adalah kawasan bahagian silang.

-μ adalah kebolehtelapan persekitaran.

Faktor dalam penyebut yang menggabungkan geometri ditambah dengan pengaruh alam sekitar adalah kejutan magnet litar, kuantiti skalar yang dilambangkan oleh huruf ℜ, untuk membezakannya dari rintangan elektrik. Jadi:

ℜ = ℓ_c / μ.Ke_c

Dalam Sistem Unit Antarabangsa (SI), ia diukur untuk ℜ sebagai kebalikan dari Henrio (didarab dengan bilangan giliran n). Sebaliknya, Henrio adalah unit untuk induktansi magnet, bersamaan dengan 1 tesla (t) x persegi meter /amperio. Oleh itu:

1 JAM^-1 = 1 a /t.m²

 Sebagai 1 t.m² = 1 Weber (WB), yang berkilat juga dinyatakan dalam A/WB (Amperio/Weber.

Bagaimana kejutan magnet dikira?

Oleh kerana kejutan magnet mempunyai peranan rintangan elektrik yang sama dalam litar magnet, adalah mungkin untuk memperluaskan analogi dengan setara dengan ohm v = pergi untuk litar ini.

Boleh melayani anda: tekanan manometrik: penjelasan, formula, persamaan, contoh

Walaupun ia tidak beredar dengan betul, fluks magnet φ_m Ambil tempat arus, bukannya voltan V, The Ketegangan magnet Sama ada Kekuatan magnetomotor, elektromotor analog atau F.dan.m Dalam litar elektrik.

Daya magnetomotor bertanggungjawab untuk mengekalkan fluks magnet. Ia disingkat F.m.m Dan ia dilambangkan sebagai ℱ. Dengan itu anda akhirnya mempunyai persamaan yang mengaitkan tiga magnitud:

ℱ = φ_m . ℜ

Dan membandingkan dengan persamaan Φ_m = N.I / (ℓ_c / μA_c), disimpulkan bahawa:

ℱ = n.Yo

Dengan cara ini, yang berkilat dapat dikira mengetahui geometri litar dan kebolehtelapan alam sekitar, atau juga mengetahui fluks magnet dan ketegangan magnet, terima kasih kepada persamaan terakhir ini, yang dipanggil Undang -undang Hopkinson.

Perbezaan dengan rintangan elektrik

Persamaan MRI ℜ = ℓ_c / μA_c Ia serupa dengan  R = l / σa Untuk rintangan elektrik. Di dalam yang terakhir, σ mewakili kekonduksian bahan, L adalah panjang dawai dan A adalah kawasan bahagian silangnya.

Ketiga -tiga magnitud ini: σ, l dan a adalah malar. Namun kebolehtelapan alam sekitar μ, Secara umumnya ia tidak tetap, jadi kejutan magnet litar tidak, tidak seperti simile elektriknya.

Sekiranya terdapat perubahan dari medium, contohnya ketika lulus dari udara ke besi atau sebaliknya, terdapat perubahan kebolehtelapan, dengan variasi akibat yang berkilat. Dan juga bahan magnet melalui Hysteresis Cycles.

Ini bermakna bahawa penggunaan medan luaran menyebabkan bahan itu mengekalkan sebahagian daripada kemagnetan, walaupun selepas medan.

Itulah sebabnya setiap kali kejutan magnet dikira, perlu dengan teliti menentukan pada titik kitaran bahan itu dan dengan itu mengetahui magnetinya.

Boleh melayani anda: optik fizikal: sejarah, istilah kerap, undang -undang, aplikasi

Contoh

Walaupun berkilat banyak bergantung pada geometri litar, ia juga bergantung pada kebolehtelapan medium. Semakin besar nilai ini, semakin rendah yang berkilat; Begitu juga bahan ferromagnetik. Udara untuk bahagiannya mempunyai kebolehtelapan yang rendah, oleh itu kejutan magnetnya lebih besar.

Solenoid

Solenoid adalah panjang gila ℓ dibuat dengan pusingan n, di mana arus elektrik diluluskan dan. Gilirannya biasanya dilancarkan dengan bulat.

Di dalam medan magnet yang sengit dan seragam dijana, sementara medan dibuat kira -kira sifar.

Rajah 2. Medan magnet di dalam solenoid. Sumber: Wikimedia Commons. Rajiv1840478 [cc by-s (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)].

Sekiranya bentuk bulat diberi bentuk bulat, ada Toroid. Di dalamnya mungkin ada udara, tetapi jika teras besi diletakkan, fluks magnet jauh lebih besar, terima kasih kepada kebolehtelapan yang tinggi dari mineral ini.

Gegelung bergulung pada teras besi segi empat tepat

Litar magnet boleh dibina dengan membungkus gegelung pada teras besi segi empat tepat. Dengan cara ini, apabila arus dilalui melalui wayar, adalah mungkin untuk menubuhkan aliran medan yang kuat yang terkurung di dalam nukleus besi, seperti yang dapat dilihat dalam Rajah 3.

Shilling bergantung pada panjang litar dan bahagian silang yang ditunjukkan dalam angka. Litar yang ditunjukkan adalah homogen, kerana nukleus adalah bahan tunggal dan bahagian silang tetap seragam.

Rajah 3. Litar magnet sederhana yang terdiri daripada gegelung yang terkejut pada segi empat tepat besi. Sumber Rajah Kiri: Wikimedia Commons. Kerap [cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)]

Latihan yang diselesaikan

- Latihan 1

Cari kejutan magnet dari solenoid rectilinear lingkaran 2000, mengetahui bahawa dengan mengedarkan arus 5 a fluks magnet 8 MWB dijana.

Boleh melayani anda: Gelombang elektromagnet: Teori, Jenis, Ciri -ciri Maxwell

Penyelesaian

Persamaan digunakan ℱ = n.Yo Untuk mengira ketegangan magnet, kerana intensiti arus dan bilangan giliran dalam gegelung tersedia. Ia hanya berlipat ganda:

ℱ = 2000 x 5 a = 10.000 amp-vuelta

Kemudian menggunakan ℱ = φ_m . ℜ, Berhati -hati untuk menyatakan fluks magnet di Weber (awalan "m" bermaksud "mili", jadi ia didarabkan oleh 10 ^-3:

Φ_m = 8 x 10 ^-3 Wb

Sekarang kejutan dibersihkan dan nilai -nilai diganti:

ℜ = ℱ/ φ_m = 10.000 amp-vuelta /8 x 10 ^-3 WB = 1.25 x 10⁶ Amperio-Vuelta/Wb

- Latihan 2

Kirakan kejutan magnet litar yang ditunjukkan dalam angka dengan dimensi yang ditunjukkan, yang berada dalam sentimeter. Kebolehtelapan nukleus ialah μ = 0.005655 t · m/a dan bahagian silang adalah malar, 25 cm².

Rajah 4. Litar magnet Contoh 2. Sumber: f. Zapata.

Penyelesaian

Kami akan menggunakan formula:

ℜ = ℓ_c / μA_c

Kawasan kebolehtelapan dan keratan rentas disediakan sebagai data dalam pernyataan. Kita perlu mencari panjang litar, yang merupakan perimeter segi empat tepat merah dalam angka.

Untuk melakukan ini, panjang sisi mendatar adalah purata, menambah panjang yang lebih besar dan panjang yang lebih rendah: (55 +25 cm)/2 = 40 cm. Kemudian teruskan dengan cara yang sama untuk sisi menegak: (60 +30 cm)/2 = 45 cm.

Akhirnya panjang purata dari empat sisi ditambah:

ℓ_c = 2 x 40 cm + 2 x 45 cm = 170 cm

Ia tetap menggantikan nilai dalam formula resort, tetapi tidak sebelum menyatakan panjang dan kawasan bahagian silang - diberikan dalam pernyataan - dalam unit jika:

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

Rujukan

1. Jerman, m. Nukleus ferromagnet. Pulih dari: youtube.com.
2. Litar magnet dan keengganan. Pulih dari: MSE.Ndhu.Edu.TW.
3. Spinadel, e. 1982. Litar elektrik dan magnet. Kedai buku baru.
4. Wikipedia. Kekuatan magnetomotor. Pulih dari: Adakah.Wikipedia.org.
5. Wikipedia. Kejutan magnet. Pulih dari: Adakah.Wikipedia.org.