Circuit magnetic

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Secțiunea unui electromagnet : înfășurările în galben, fierul în albastru, cei 2 poli în roșu și verde și spațiul de aer dintre cei doi poli.

Un circuit magnetic este un circuit în cadrul căruia un câmp magnetic este indus prin înfășurări adecvate purtate de curent electric sau prin intermediul unuia sau mai multor magneți permanenți . [1]

Un astfel de circuit este de obicei realizat din materiale feromagnetice și pot fi prezente și mici întreruperi, numite goluri de aer . Legile care guvernează circuitele magnetice sunt destul de similare cu cele ale circuitelor electrice și sunt rezumate în legea lui Hopkinson .

Legea lui Hopkinson

Un circuit magnetic este compus din material feromagnetic cu o parte înfășurată de înfășurări ale firului conductor purtător de curent staționare sau cel puțin cvasi-staționare. Legile care guvernează circuitele magnetice derivă din ecuațiile lui Maxwell , în special din a doua ecuație și din legea lui Ampère [1] : circuitele de-a lungul oricărei linii închise care concatenează ori circuitul traversat de curent este deci egal cu produsul , la rândul său egal cu forța magnetomotivă

Dacă secțiunea conductor este mult mai mic decât pătratul lungimii circuitului, inducție în cadrul materialului este cu o bună aproximare paralelă cu circuitul în sine. Prin urmare, fluxul câmpului magnetic (măsurat în SI în Wb ) prin secțiune poate fi scris ca

și integralul anterior ca:

Cantitatea

se numește reticența circuitului magnetic și se măsoară în H -1 . Legea care leagă mărimile fizice caracteristice ale unui circuit magnetic este apoi într-un regim de câmp constant sau cvasi-staționar:

unde este este tensiunea magnetică sau forța magnetomotorie care are dimensiunile unui curent electric, dar nu corespunde curentului care trece prin inductorul care generează fluxul, ci tocmai produsului său pentru numărul de înfășurări și, prin urmare, este măsurat în sistemul internațional în Amperi - se întoarce. Pe de altă parte, termenii potențial magnetic și curent magnetic sunt improprii, deoarece se referă la alte cantități care nu caracterizează circuitele magnetice și, prin urmare, trebuie evitate absolut.

Aceasta se numește legea lui Hopkinson și este echivalentă cu legea lui Ohm pentru circuitele electrice. De fapt, rezoluția unui circuit magnetic are loc în același mod în care se operează pentru circuite electrice ( legile lui Kirchhoff ): acum, însă, forța magnetomotivă înlocuiește forța electromotivă , reticenta , rezistență și curge fluxul .

Strat de aer

Într-un circuit magnetic, un spațiu de aer este o întrerupere în inelul materialului feromagnetic [2] , suficient de mic pentru a nu provoca o dispersie excesivă a fluxului magnetic . [3] De exemplu, într-un magnet de potcoavă, golul de aer este spațiul care separă cele două capete magnetice și care este încă străbătut de liniile de flux ale câmpului magnetic . [4]

Prezența sa este nedorită în unele componente electrice, cum ar fi transformatoarele (cu excepția cazurilor foarte particulare) în care este una dintre principalele cauze ale pierderilor; în timp ce în alte cazuri este esențial pentru funcționarea componentei în sine, așa cum se întâmplă de exemplu pentru motoarele electrice , dinamo , capete de înregistrare magnetică sau cele pentru citirea hard diskurilor .

În prezența unui gol de aer, câmpurile prezente în circuitul magnetic respectă condițiile de conectare: [5]

aceasta este componenta normală a suprafața de separare este păstrată, în timp ce se înmulțește cu un factor egal cu permeabilitatea magnetică relativă a materialului din care este realizat circuitul.

Dacă sursa de alimentare este eliminată ulterior, prin a patra lege a lui Maxwell pentru mijloace materiale și se dovedește că

acesta este vectorul de intensitate magnetică schimbă direcția în trecerea de la materialul feromagnetic la aer (indicii r și 0 folosiți aici se referă respectiv la material și la aer).

Mai mult, din moment ce , constatăm că în nucleu Și ei sunt de acord.

Notă

  1. ^ a b Mencuccini, Silvestrini , p. 332 .
  2. ^ Imagine explicativă ( GIF ), pe leradiodisophie.it . Adus la 8 octombrie 2010 .
  3. ^ air gap , pe Dizionario online (preluat de la: Great Italian Dictionary of Gabrielli Aldo) , Hoepli.it. Adus la 26 mai 2021 (Arhivat din original la 9 iulie 2012) .
  4. ^ (EN) Caracteristici ale câmpului magnetic , pe ndt-ed.org, Centrul de resurse NDE / NDT. Adus la 8 octombrie 2010 (arhivat din original la 9 octombrie 2010) .
  5. ^ Mencuccini, Silvestrini , p. 314 .

Bibliografie

  • Corrado Mencuccini și Vittorio Silvestrini, Fizica II , Napoli, Liguori Editore, 2010, ISBN 978-88-207-1633-2 .

Elemente conexe

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 43204 · LCCN (EN) sh85079692 · BNF (FR) cb11979397h (data)
Electromagnetismul Portalul electromagnetismului : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de electromagnetism