Magnetisk flux i et magnetisk kredsløb: 5 fakta, du bør vide

Vi ved, at det samlede antal magnetiske linjer, der passerer gennem et givet specifikt område, simpelthen er magnetisk flux. Derfor vil dette indlæg diskutere magnetisk flux i et magnetisk kredsløb.

Et magnetfelt forårsager, at der eksisterer en vis mængde magnetisk flux. Desuden er magnetisk flux altid i form af en lukket sløjfe. Som et resultat af tilstedeværelsen af ​​et magnetfelt er magnetiske kredsløb nu kendt som sådan. Derfor er det også rigtigt, at der findes magnetisk flux i magnetiske kredsløb.

Lad os tage os tid til fuldt ud at forstå magnetisk flux i et magnetisk kredsløb.

Er der en magnetisk flux i et magnetisk kredsløb?

Kredsløb er lukkede veje, hvorigennem en mængde passeres og er sammensat af en række komponenter. Magnetiske kredsløb er sammensat af magnetiske materialer og har lukkede veje.

Når en elektrisk strøm bevæger sig langs et magnetisk materiales lukkede rute, skaber de bevægelige ladninger inde i materialet et magnetfelt i det magnetiske kredsløb. Alle disse magnetiske feltlinjer, der bevæger sig gennem det magnetiske kredsløb, er simpelthen magnetisk flux.

Derfor kan magnetiske kredsløb defineres som lukkede stier sammensat af magnetiske materialer, der tillader magnetisk flux at rejse gennem dem.

magnetisk flux i et magnetisk kredsløb

Hvad er den magnetiske flux i et magnetisk kredsløb?

I det magnetiske kredsløb ændres den faktiske fortolkning af magnetisk flux ikke.

Hvis vi siger, at der eksisterer et magnetfelt i et magnetisk kredsløb, indikerer det også tilstedeværelsen af ​​magnetisk kraft. Magnetisk flux er en magnetisk feltmåling. Som et resultat er det også et nyttigt værktøj til at beskrive effekten af ​​magnetisk kraft i det magnetiske kredsløb.

Hvis vi sammenligner et elektrisk kredsløb med et magnetisk kredsløb, så passerer en elektrisk strøm gennem det i et elektrisk kredsløb. Mens man er i et magnetisk kredsløb, passerer magnetisk flux gennem det. Når der leveres en spænding til et elektrisk kredsløb, har strømmen en tendens til at flyde ned ad stien med den mindste modstand. På samme måde, magnetisk flux følger ruten med mindst modvilje. 

Den magnetiske flux i et magnetisk kredsløb tjener således samme formål som den elektriske strøm i et elektrisk kredsløb. Alternativt kan vi sige det det er analogt med en elektrisk strøm.

Hvordan finder man den magnetiske flux af et magnetisk kredsløb?

Når et magnetfelt og et arealelement multipliceres, er resultatet den magnetiske flux. 

I en bredere forstand defineres magnetisk flux som skalarproduktet af to vektorprodukter: 

  • Det magnetiske felt B & 
  • Kredsløbets arealelement A. 

Den magnetiske flux gennem enhver overflade af et magnetisk kredsløb beregnes kvantitativt ved hjælp af integralet af den magnetiske felt B over overfladens areal A.

Derfor kan vi skrive:

𝜙m= ∬s B ᐧ dA

Derfor kan vi skrive:

𝜙m= BA cos𝜃 ……….(1)

Hvor,

𝜙m : Magnetisk flux

B : Magnetisk felt

A : Arealelement af det magnetiske kredsløb

𝜃 : Vinkel mellem magnetfelt og arealelement af magnetisk kredsløb

Men når magnetfeltet og tværsnitsarealet af det magnetiske kredsløb er vinkelrette på hinanden, så er 𝜃 = 90. Således er magnetisk flux:

𝜙m= BA ………….(2)

Typisk er tværsnitsarealet af kredsløbet valgt som arealet A for det magnetiske kredsløb for at beregne den magnetiske flux.

Som vi ved, er en elektromotorisk kraft ansvarlig for at drive strømmen af ​​de elektriske ladninger. Tilsvarende er den magnetiske flux i de magnetiske kredsløb drevet af den magnetomotoriske kraft (MMF). Overvej det magnetiske kredsløb, hvis længde er l og har N antal sår og strøm på I ampere passerer gennem det. Således er mmf givet af:

Fm  = NI ………….(3)

Således er mmf intet andet end den samlede strøm, der er knyttet til det pågældende magnetiske kredsløb.

Den magnetiske feltstyrke for et homogent og ensartet magnetisk tværsnitsareal er defineret som mmf pr. længdeenhed. Som et resultat, magnetisk feltstyrke:

H = NI / l ……….(4)

Hvor, H : Magnetisk feltstyrke

Imidlertid er magnetfeltet i form af magnetfeltstyrke givet ved:

B = 𝜇H ……….(5)

Hvor, 𝜇 : Magnetisk permeabilitet

Ved at sætte værdien af ​​H i ovenstående ligning får vi:

B = 𝜇 NI / l ……….(6)

Brug af magnetfeltværdien fra ligning (6) i den magnetiske fluxligning (2):

aCx6TupAy5l aWHvY750ecOFIVk7eFy2If2ItzO4LsCg7jcJ3jVeelbuwOYjVm2ngQ17E Z6588cUXuiedv01H8qjIecvwf57VZfo1LXmtFEap1jF1egSjsj3zw 0GNQi8GXdepMH Fj9swkPDA……….(7)

Hvor,

l/𝜇 A = R (modvilje)

Ligning (7) er formlen til at bestemme den magnetiske flux i et magnetisk kredsløb.

Hvad er de faktorer, der påvirker magnetisk flux i et magnetisk kredsløb?

Den magnetiske flux i ethvert magnetisk kredsløb kan påvirkes af fire faktorer, som er anført nedenfor:

  • Tværsnitsareal af magnetisk kredsløb A (lign. 1): Kredsløbets tværsnitsareal og magnetiske flux hænger også direkte sammen. Jo større kredsløbets areal er, jo større flux kan der passere gennem det. 
  • Vinklen mellem magnetfelt B og arealelement A (lign. 1): Maksimal magnetisk flux kan gennemtrænges via kredsløbet, når magnetfeltet er vinkelret på overfladen.
  • Magnetisk feltstyrke H (Eq. 5): Den magnetiske flux i et magnetisk kredsløb og styrken af ​​det magnetiske felt er begge forbundet. Den magnetiske flux i et kredsløb stiger, når magnetfeltet produceret i kredsløbet er stærkt.
  • Strømstrøm gennem det magnetiske kredsløb I (lign. 7): Magnetisk kraft og strøm er uløseligt forbundet. Når strømmen øges, øges den magnetiske kraft ved at øge feltets styrke; derfor stiger flux også.

Som nævnt ovenfor påvirker en lille ændring i faktoren den magnetiske flux i et magnetisk kredsløb. 

Problem: Givet et magnetisk system (ring), med en radius på tværsnit r =3.5 cm, antallet af vindinger N= 600 og den relative permeabilitet af jern er 900, og strømmen, der passerer gennem det, er 0.15 A. Beregn derefter magnetisk flux i et magnetisk kredsløb.

Givet:

Tværsnitsradius r = 3.5 cm = 0.035 m

Antal drejninger N = 600

Relativ permeabilitet af jern 𝜇r = 900

Strøm, der går gennem kredsløb I = 0.15 A

Find:

Magnetisk flux 𝜙m =?

Opløsning:

Areal af den magnetiske ring A = 𝜋r2 = 3.14 × (0.035)2 =3.8 × 10-3 m2

permeabilitet:

𝜇 = 𝜇0𝜇r = 4𝜋 × 10-7 × 900

Ringens længde:

l = 2𝜋r = 2𝜋 × 0.035 m

Magnetisk flux:

aCx6TupAy5l aWHvY750ecOFIVk7eFy2If2ItzO4LsCg7jcJ3jVeelbuwOYjVm2ngQ17E Z6588cUXuiedv01H8qjIecvwf57VZfo1LXmtFEap1jF1egSjsj3zw 0GNQi8GXdepMH Fj9swkPDA
SWzfu16PeP22ARuP7f9xTSw YuDX48chJtPzM937j2GNdLdDOB2f NhCDOByk VrOQ80iiMKMGKwCsZKTABMJkCVHS1 PSwdjWoxMa6YXtypWgcDqn B SNF8mNX5Wp2q7 lA4JFktk3 YJNoZE

𝜙m = 1.75 mWb 

Så i dette tilfælde er den magnetiske flux af et givet magnetisk kredsløb 1.75 mWb.

Sammendrag:

Vi lærer fra dette indlæg, at magnetiske kredsløb tillader magnetisk flux at passere gennem dem. Ydermere beskriver den passerende magnetiske flux virkningen af ​​den magnetiske kraft, der genereres i kredsløbet. Det kan sammenlignes med den elektriske strøm, der løber gennem et elektrisk kredsløb.

Læs også:

Efterlad en kommentar