reticența magnetică sau rezistența magnetică este opoziția pe care o prezintă un mediu la trecerea fluxului magnetic: cu cât reticența este mai mare, cu atât este mai dificil să se stabilească fluxul magnetic. Într-un circuit magnetic, reticența are același rol ca și rezistența electrică într-un circuit electric.
O bobină parcursă de un curent electric este un exemplu de circuit magnetic foarte simplu. Datorită curentului, se generează un flux magnetic care depinde de dispunerea geometrică a bobinei și, de asemenea, de intensitatea curentului care curge prin ea..
Indice articol
Denotând fluxul magnetic ca Φm, aveți:
Φm = N.i / (ℓc / μAc)
Unde:
-N este numărul de rotații ale bobinei.
-Intensitatea curentului este eu.
-ℓc reprezintă lungimea circuitului.
-LAc este aria secțiunii transversale.
-μ este permeabilitatea mediului.
Factorul din numitorul care combină geometria plus influența mediului este tocmai reticența magnetică a circuitului, o mărime scalară care este notată cu litera ℜ, pentru a-l distinge de rezistența electrică. A) Da:
ℜ = ℓc / μ.Ac
În sistemul internațional de unități (SI) ℜ se măsoară ca inversul lui Henry (înmulțit cu numărul de rotații N). La rândul său, Henry este unitatea pentru inductanță magnetică, echivalentă cu 1 tesla (T) x metru pătrat / ampere. Prin urmare:
1 ORĂ-1 = 1 A /T.mDouă
Ca 1 T.mDouă = 1 weber (Wb), reticența este exprimată și în A / Wb (ampere / weber sau mai frecvent ampere-turn / weber).
Deoarece reluctanța magnetică are același rol ca rezistența electrică într-un circuit magnetic, este posibil să se extindă analogia printr-un echivalent al legii lui Ohm V = IR pentru aceste circuite..
Deși nu circulă corect, fluxul magnetic Φm ia locul curentului, în timp ce în loc de tensiune V, definește tensiune magnetică sau forța magnetomotivă, analog forței electromotoare sau adică în circuite electrice.
Forța magnetomotivă este responsabilă pentru menținerea fluxului magnetic. Abreviat f.m.m și este notat ca ℱ. Cu el, în sfârșit avem o ecuație care leagă cele trei magnitudini:
ℱ = Φm . ℜ
Și comparând cu ecuația Φm = N.i / (ℓc / μAc), se concluzionează că:
ℱ = N.i
În acest fel, reticența poate fi calculată cunoscând geometria circuitului și permeabilitatea mediului sau cunoscând, de asemenea, fluxul magnetic și tensiunea magnetică, datorită acestei ultime ecuații, numită Legea lui Hopkinson.
Ecuația pentru reticența magnetică ℜ = ℓc / μAc este similar cu R = L / σA pentru rezistență electrică. În acesta din urmă, σ reprezintă conductivitatea materialului, L este lungimea firului și A este aria secțiunii sale transversale.
Aceste trei mărimi: σ, L și A sunt constante. Cu toate acestea permeabilitatea mediului μ, în general nu este constantă, astfel încât nici reticența magnetică a unui circuit nu este constantă, spre deosebire de comparația sa electrică.
Dacă există o schimbare a mediului, de exemplu la trecerea de la aer la fier sau invers, există o schimbare a permeabilității, cu consecința variație a reticenței. Și, de asemenea, materialele magnetice trec cicluri de histerezis.
Aceasta înseamnă că aplicarea unui câmp extern determină materialul să rețină o parte din magnetism, chiar și după îndepărtarea câmpului..
Din acest motiv, de fiecare dată când se calculează reticența magnetică, este necesar să se precizeze cu atenție în ce moment al ciclului se află materialul și, astfel, să se cunoască magnetizarea acestuia..
Deși reticența depinde foarte mult de geometria circuitului, depinde și de permeabilitatea mediului. Cu cât această valoare este mai mare, cu atât este mai mică reticența; acesta este cazul materialelor feromagnetice. Aerul, pe de altă parte, are o permeabilitate redusă, prin urmare, reticența sa magnetică este mai mare..
Un solenoid este o înfășurare de lungime ℓ realizat cu N spire, prin care este trecut un curent electric I. Întoarcerile sunt în general înfășurate în mod circular.
În interiorul acestuia se generează un câmp magnetic intens și uniform, în timp ce în afara câmpului devine aproximativ zero..
Dacă înfășurarea are o formă circulară, există o torus. În interior poate exista aer, dar dacă este plasat un miez de fier, fluxul magnetic este mult mai mare, datorită permeabilității ridicate a acestui mineral.
Un circuit magnetic poate fi construit prin înfășurarea bobinei pe un miez dreptunghiular de fier. În acest fel, atunci când un curent este trecut prin fir, este posibil să se stabilească un flux intens de câmp limitat în interiorul miezului de fier, așa cum se arată în figura 3.
Reticența depinde de lungimea circuitului și de aria secțiunii transversale indicate în figură. Circuitul prezentat este omogen, deoarece miezul este fabricat dintr-un singur material, iar secțiunea transversală rămâne uniformă..
Găsiți reticența magnetică a unui solenoid rectiliniu cu 2000 de rotații, știind că atunci când curge un curent de 5 A prin el, se generează un flux magnetic de 8 mWb.
Se folosește ecuația ℱ = N.i pentru a calcula tensiunea magnetică, deoarece intensitatea curentului și numărul de rotații în bobină sunt disponibile. Pur și simplu se înmulțește:
ℱ = 2000 x 5 A = 10.000 de ture
Apoi se folosește ℱ = Φm . ℜ, având grijă să exprimăm fluxul magnetic în weber (prefixul „m” înseamnă „milli”, deci este înmulțit cu 10 -3:
Φm = 8 x 10 -3 Wb
Acum, reticența este eliminată și valorile sunt substituite:
ℜ = ℱ / Φm = 10.000 amp-turn / 8 x 10 -3 Wb = 1,25 x 106 amplificator / Wb
Calculați reticența magnetică a circuitului prezentat în figură cu dimensiunile prezentate, care sunt în centimetri. Permeabilitatea miezului este μ = 0,005655 Tm / A, iar aria secțiunii transversale este constantă, 25 cmDouă.
Vom aplica formula:
ℜ = ℓc / μAc
Permeabilitatea și aria transversală sunt disponibile ca date în declarație. Rămâne să găsiți lungimea circuitului, care este perimetrul dreptunghiului roșu din figură.
Pentru aceasta, se calculează lungimea unei laturi orizontale, adăugând lungimea mai mare și lungimea mai mică: (55 +25 cm) / 2 = 40 cm. Apoi procedați în același mod pentru partea verticală: (60 +30 cm) / 2 = 45 cm.
În cele din urmă se adaugă lungimile medii ale celor patru laturi:
ℓc = 2 x 40 cm + 2 x 45 cm = 170 cm
Scădeți valori de substituție în formula reticenței, dar nu înainte de a exprima lungimea și aria secțiunii transversale - date în enunț - în unități SI:
ℜ = 170 x 10 -Douăm / (0,005655 Tm / A x 0,0025 mDouă) = 120.248 amp -turn / Wb
Nimeni nu a comentat acest articol încă.