Unit kejut magnetik, formula, perhitungan, contoh

Itu guncangan magnetik o Resistensi magnetik adalah oposisi yang disajikan oleh media pada lewatnya fluks magnet: semakin besar yang mengkilap, lebih sulit untuk menetapkan fluks magnet. Dalam sirkuit magnetik, mengkilap memiliki peran yang sama dengan resistensi listrik dalam sirkuit listrik.

Kumparan yang dilalui oleh arus listrik adalah contoh sirkuit magnetik yang sangat sederhana. Berkat arus, fluks magnet dihasilkan yang tergantung pada disposisi geometris koil dan juga pada intensitas saat ini yang melintasi itu.

Gambar 1. Pergeseran magnetik adalah karakteristik sirkuit magnetik seperti transformator. Sumber: Pixabay.

[TOC]

Rumus dan unit

Menunjukkan fluks magnetik sebagai Φ_M, Kamu punya:

Φ_M = N.I / (ℓ_C / μA_C)

Di mana:

-N adalah jumlah belokan kumparan.

-Intensitas arus adalah yo.

-ℓ_C mewakili panjang sirkuit.

-KE_C Itu adalah area penampang.

-μ adalah permeabilitas lingkungan.

Faktor dalam penyebut yang menggabungkan geometri ditambah pengaruh lingkungan justru guncangan magnetik dari sirkuit, kuantitas skalar yang dilambangkan dengan huruf ℜ, untuk membedakannya dari hambatan listrik. Jadi:

ℜ = ℓ_C / μ.KE_C

Dalam Sistem Unit Internasional (SI) diukur ke ℜ sebagai kebalikan dari Henrio (dikalikan dengan jumlah belokan n). Pada gilirannya, Henrio adalah unit induktansi magnetik, setara dengan 1 tesla (t) x meter persegi /amperio. Karena itu:

1 JAM^-1 = 1 a /t.M²

 Sebagai 1 t.M² = 1 Weber (WB), mengkilap juga diekspresikan dalam A/WB (Amperio/Weber.

Bagaimana kejutan magnetik dihitung?

Karena guncangan magnetik memiliki peran yang sama resistensi listrik dalam sirkuit magnetik, dimungkinkan untuk memperluas analogi dengan setara dengan ohm v = Go untuk sirkuit ini.

Dapat melayani Anda: Tekanan Manometrik: Penjelasan, Rumus, Persamaan, Contoh

Meskipun tidak bersirkulasi dengan benar, fluks magnetik φ_M Gunakan tempat arus, saat bukan tegangan V, Itu Ketegangan magnetik salah satu Gaya magnetomotor, elektromotor analog atau F.Dan.M Di sirkuit listrik.

Gaya magnetomotor bertanggung jawab untuk mempertahankan fluks magnetik. Disingkat F.M.M Dan itu dilambangkan sebagai ℱ. Dengan itu Anda akhirnya memiliki persamaan yang menghubungkan tiga besaran:

ℱ = φ_M . ℜ

Dan membandingkan dengan persamaan Φ_M = N.I / (ℓ_C / μA_C), disimpulkan itu:

ℱ = n.yo

Dengan cara ini, mengkilap dapat dihitung mengetahui geometri sirkuit dan permeabilitas lingkungan, atau juga mengetahui fluks magnetik dan ketegangan magnetik, berkat persamaan terakhir ini, yang disebut Hukum Hopkinson.

Perbedaan dengan ketahanan listrik

Persamaan MRI ℜ = ℓ_C / μA_C Itu mirip dengan  R = l / σa Untuk ketahanan listrik. Dalam yang terakhir, σ mewakili konduktivitas material, L adalah panjang kawat dan A adalah luas penampangnya.

Tiga besaran ini: σ, l dan a konstan. Namun permeabilitas lingkungan μ, Secara umum itu tidak konstan, sehingga guncangan magnetik dari suatu sirkuit tidak, tidak seperti perumpamaan listriknya.

Jika ada perubahan dari medium, misalnya ketika melewati dari udara ke besi atau sebaliknya, ada perubahan permeabilitas, dengan variasi akibatnya dalam mengkilap. Dan juga bahan magnetik melewati Siklus histeresis.

Ini berarti bahwa penerapan medan eksternal menyebabkan bahan mempertahankan bagian dari magnet, bahkan setelah medan.

Itulah sebabnya setiap kali guncangan magnetik dihitung, perlu untuk menentukan dengan hati -hati pada titik siklus material itu dan dengan demikian mengetahui magnetisasinya.

Dapat melayani Anda: Optik Fisik: Sejarah, Ketentuan Sering, Hukum, Aplikasi

Contoh

Meskipun berkilau sangat tergantung pada geometri sirkuit, itu juga tergantung pada permeabilitas medium. Semakin besar nilai ini, semakin rendah yang mengkilap; Begitulah kasus bahan feromagnetik. Udara untuk bagiannya memiliki permeabilitas rendah, oleh karena itu guncangan magnetiknya lebih besar.

Solenoida

Solenoid adalah panjang yang gila ℓ Dibuat dengan N Laps, yang melaluinya arus listrik dilewatkan dan. Belokan biasanya digulung secara melingkar.

Di dalam medan magnet yang intens dan seragam dihasilkan, sedangkan medan dibuat kira -kira nol.

Gambar 2. Medan magnet di dalam solenoid. Sumber: Wikimedia Commons. Rajiv1840478 [CC BYS-S (https: // CreationCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)].

Jika bentuk melingkar diberikan bentuk melingkar, ada a Toroid. Di dalam mungkin ada udara, tetapi jika inti besi ditempatkan, fluks magnet jauh lebih besar, berkat permeabilitas tinggi mineral ini.

Kumparan bergulung pada inti besi persegi panjang

Sirkuit magnetik dapat dibangun dengan membungkus koil pada inti besi persegi panjang. Dengan cara ini, ketika arus dilewatkan melalui kawat, dimungkinkan untuk membangun aliran medan yang intens yang terbatas di dalam nukleus besi, seperti yang dapat dilihat pada Gambar 3.

Shilling tergantung pada panjang sirkuit dan penampang ditunjukkan pada gambar. Sirkuit yang ditampilkan adalah homogen, karena nukleus dari satu bahan dan penampang tetap seragam.

Gambar 3. Sirkuit magnetik sederhana yang terdiri dari kumparan yang kewalahan pada persegi panjang inti besi. Sumber angka kiri: Wikimedia Commons. Sering [CC BY-SA (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)]

Latihan terpecahkan

- Latihan 1

Temukan guncangan magnetik dari solenoid bubur spiral 2000, mengetahui bahwa dengan mengedarkan arus 5 a fluks magnetik 8 MWB dihasilkan.

Dapat melayani Anda: Gelombang Elektromagnetik: Teori, Jenis, Karakteristik Maxwell

Larutan

Persamaan digunakan ℱ = n.yo Untuk menghitung tegangan magnetik, karena intensitas arus dan jumlah belokan dalam koil tersedia. Itu hanya berlipat ganda:

ℱ = 2000 x 5 a = 10.000 amp-vuelta

Lalu penggunaan ℱ = φ_M . ℜ, Berhati -hatilah untuk mengekspresikan fluks magnet di Weber (awalan "m" berarti "mili", jadi dikalikan dengan 10 ^-3:

Φ_M = 8 x 10 ^-3 WB

Sekarang guncangan dibersihkan dan nilainya diganti:

ℜ = ℱ/ φ_M = 10.000 amp-vuelta /8 x 10 ^-3 WB = 1.25 x 10⁶ amperio-vuelta/wb

- Latihan 2

Hitung guncangan magnetik dari sirkuit yang ditunjukkan pada gambar dengan dimensi yang ditunjukkan, yang berada dalam sentimeter. Permeabilitas nukleus adalah μ = 0.005655 t · m/a dan penampang konstan, 25 cm².

Gambar 4. Sirkuit Magnetik Contoh 2. Sumber: f. Zapata.

Larutan

Kami akan menerapkan formula:

ℜ = ℓ_C / μA_C

Permeabilitas dan area silang tersedia sebagai data dalam pernyataan tersebut. Kita perlu menemukan panjang sirkuit, yang merupakan perimeter persegi panjang merah pada gambar.

Untuk melakukan ini, panjang sisi horizontal dirata -rata, menambahkan panjang yang lebih besar dan panjang lebih rendah: (55 +25 cm)/2 = 40 cm. Kemudian lanjutkan dengan cara yang sama untuk sisi vertikal: (60 +30 cm)/2 = 45 cm.

Akhirnya panjang rata -rata keempat sisi ditambahkan:

ℓ_C = 2 x 40 cm + 2 x 45 cm = 170 cm

Masih menggantikan nilai dalam rumus resor, tetapi tidak sebelum mengekspresikan panjang dan area penampang - 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

Referensi

1. Jerman, m. Inti feromagnetik. Dipulihkan dari: YouTube.com.
2. Sirkuit dan keengganan magnetik. Pulih dari: MSE.Ndhu.Edu.Tw.
3. Spinadel, e. 1982. Sirkuit listrik dan magnetik. Toko Buku Baru.
4. Wikipedia. Gaya magnetomotor. Pulih dari: is.Wikipedia.org.
5. Wikipedia. Guncangan magnetik. Pulih dari: is.Wikipedia.org.