Hvad er forskellen mellem det magnetiske H-felt og B-feltet?

H er drivkraften i spoler og er amperedrejninger pr. meter, hvor målerdelen er længden af det magnetiske kredsløb. I en transformer er det let at bestemme denne længde, fordi 99% af fluxen er indeholdt i kernen. En spole med en luftkerne er vanskelig, som du måske forestiller dig.

Jeg tænker på B som en af -produkt af H og B gøres større af kernens permeabilitet.

I elektrostatik svarer E (elektrisk feltstyrke) til ækvivalent med H (magnetfeltstyrke), og det er noget lettere at visualisere . Dens enheder er volt pr. Meter og giver også anledning til en anden mængde, elektrisk fluxdensitet (D) multipliceret med permittiviteten af det materiale, hvori det findes: –

\ $ \ dfrac {B} {H } = \ mu_0 \ mu_R \ $ og

\ $ \ dfrac {D} {E} = \ epsilon_0 \ epsilon_R \ $

Med hensyn til ferritdataark er BH-kurven den vigtig – det fortæller dig materialets permeabilitet, og det relaterer direkte til, hvor meget induktans du kan få for en ledning.

Det vil også indikere, hvor meget energi der kan gå tabt, når magnetfeltet vendes – dette vil naturligvis altid ske, når vekselstrømsdrevet – ikke alle domænerne i ferrit vender tilbage og producerer et gennemsnit på nul magnetisme, når strøm fjernes, og når man vender strømmen, skal de resterende domæner neutraliseres, før kernemagnetismen bliver negativ – dette kræver en lille mængde energi på de fleste ferrit og giver anledning til udtrykket hysteresetab.

Andet vigtigt grafer i et ferritdatablad er permeabiliteten versus frekvensgrafen og permeabiliteten versus temperaturen.

Fra personlig erfaring med at have designet et par transformatorer finder jeg dem krumme, fordi jeg aldrig synes naturligt at huske noget andet end grundlæggende hver gang jeg begynder på et nyt design, og det er irriterende – i dette svar var jeg nødt til at dobbelttjekke alt undtagen enhederne af H!

Kommentarer

• Du siger, at E svarer til H, og D til B. Jeg ville r ather siger, at E er ækvivalent med B, fordi de gentagne gange er knyttet til samlede ladninger og samlede strømme. Mens D svarer til H, da D og H er knyttet henholdsvis til gratis afgifter og gratis strømme. Hvis du kun baserer dit argument på ligningernes udseende, er det meget svagt: formen på ligningerne afhænger kun af konventioner (f.eks. Tegn på P og M).
• @BenjaminT snarere end at efterlade en kommentar du bør overveje at efterlade et fuldt ud svar for at retfærdiggøre din tænkning.
• Nej, fordi jeg ikke besvarer OP-spørgsmål. Jeg er bare uenig i en af dine sætninger. Desuden synes jeg, at min kommentar fuldt ud berettiger min tænkning på det særlige punkt.

Kort version: Både B og H kommer fra magneter eller strøm.

Den ene (H) er lige “ampere-omdrejninger”, (nej: Andy er korrekt: ampere-omdrejninger pr. meter), den anden (B) er H gange det magnetiske kredsløbs permeabilitet. For luft eller vakuum er dette 1, så B = H. For jern er B = permeabilitet (stort antal) * H.

(EDIT for at præcisere: som Phil siger, B er faktisk H * permeabiliteten af frit rum: som er 1 i CGS-enheder og en konstant (\ $ \ mu_0 \ $) i SI-enheder. I begge systemer ganges det med den “relative permeabilitet” af magnetiske materialer som jern)

For et mere komplekst scenarie som en motor, der involverer jernpolestykker , jernstænger i en rotor og luftspalter, hver sektion har sin egen permeabilitet, længde og areal, så mens du kender ampere-sving, finder du ud af den magnetiske flux i hvert område (f.eks. luftspalten mellem poler og rotor) og således bliver det drejningsmoment, du kan forvente af motoren, en kompleks regnskabsproces.

Du tror måske, at øget permeabilitet til at øge magnetisk flux for den samme strøm er en god ting – og du ville være helt op til et punkt : BH-forholdet er ikke-lineært (over et bestemt B falder permeabilitet (groft, når alle magnetiske domæner allerede er justeret) – dette er kendt som mætning af en magnetisk kerne – eller af en komponent i det magnetiske kredsløb i en transformer eller motor. For eksempel, hvis en komponent mættes før de andre, skal du øge dens tværsnitsareal eller ændre dets materiale. I nogle materialer har BH-kurven også hysterese, dvs. materialet bliver magnetiseret og gemmer tidligere tilstand: det er derfor, det kan fungere som computerlager eller lydbånd.

Design af magnetiske kredsløb er lige så meget en kunst som designe elektriske kredsløb og for ofte forsømt.

Kommentarer

• Jeg tror, B = H er kun sandt i et vakuum, hvis man bruger CGS-enheder (gauss, oerstead), og selv da, B og H har forskellige enheder. Forvirrende, da du ellers bruger SI-enheder.
• Ja magneto motive force (MMF) er bare amperesvingninger og fuldstændig lig med volt (EMF) i elektrostatik. H svarer til E (volt pr. Meter) og B (mag) svarer til D (forelæsninger). Whay eller hvorfor er caps så meget lettere at få dit hoved rundt. Godt nytår (snart) Brian

Du er ikke den første, der bliver forvirret af konventionelle forklaringer på B & H, da de gælder for praktiske elektromagnetiske enheder såsom ferritinduktorkerner. Jeg kæmpede i årevis med standardforklaringerne om B & H og deres anvendelse i sådanne enheder. Min frelse kom fra et enkelt kapitel i en stort set glemt bog, som jeg skete i en brugt boghandel for omkring tyve år siden. Jeg tror, at bogen nu er tilgængelig online i pdf-format. Prøv Google Books. Navnet på bogen er “The Magnetic Circuit” af V. Karapetoff og blev udgivet omkring 1911 – ja, for 110+ år siden! Ikke desto mindre blev magnetiske principper godt forstået på det tidspunkt, og terminologien har i det væsentlige været uændret i de mellemliggende årtier.

Hvis du læser kapitel 1 meget omhyggeligt, vil du blive velsignet med en meget praktisk forståelse af magnetfeltet og alle dets smukke egenskaber og dets arkane terminologi, som stadig er i almindelig brug i dag (f.eks. magnetmotorisk kraft, permeance , tilbageholdenhed, flux vs flux tæthed osv.) De resterende kapitler er også interessante, men ikke så godt præsenteret som kapitel 1, som jeg respekterer som en glitrende perle af ingeniørudstilling.

Det vil også hjælpe din forståelse, hvis du konstruerer et par enkle luftkernspiraler, du kan eksperimentere med som en hjælp til fordøjelsen af de grundlæggende begreber. Brug en funktionsgenerator til at drive spolerne og en mindre spole til at registrere magnetfeltet og vise det på et oscilloskop. De drevne spoler skal være ca. 6-12 tommer i diameter og sansespolen ca. 1/2 “i diameter. En frekvens på 1000 Hz er tilstrækkelig. Hvis du er virkelig ambitiøs, skal du bygge den toroidespole, som forfatteren bruger som sin vigtigste forklaringens køretøj.

Jeg slutter med at give min standard forklaring på B & H: Det enkleste elektriske kredsløb er et batteri med en parallel forbundet modstand. Ohms Law kan udelukkende læres af dette enkle arrangement af tre elementer – spændingskilde, modstand og ledning – sammen med et voltmeter og et amperemeter. B & H kan analogt læres af det enkleste magnetiske kredsløb. Dette er en ledning med en strøm (AC eller DC), der strømmer gennem den.

Det magnetiske felt, der produceres af strømmen, omslutter ledningen med en cylindrisk dannelse af fluxledninger. “M” er den magnetmotorkraft, der er analog med batteriets spænding i Ohms Law-eksemplet.”B” er styrken af det resulterende magnetiske fluxfelt dannet omkring ledningen af den magnetmotoriske kraft M og er analog med den elektriske strøm “I” i Ohms Law-eksemplet. “Modstanden” er permeabiliteten af luften, der omgiver ledningen. Den omgivende luft danner en “kollektiv” eller “distribueret” magnetisk modstand af slags omkring ledningen. Denne “magnetiske modstand” dikterer et forhold mellem produceret flux “B” for en given drivkraft (dvs. magnetmotorisk kraft) “M”, som igen er proportional med værdien af strømmen, der strømmer gennem ledningen, svarende til Ohms Law. Desværre kan vi ikke købe “magnetiske modstande” i nogen værdi, der passer til vores lyst. Der findes heller ikke et “Magnetomotive Force Meter” svarende til vores praktiske voltmeter fra Digikey. Hvis du er heldig nok til at have en “fluxmåler”, kan du måle “B” -værdien af fluxledningerne omkring ledningen. Så forestil dig, hvordan du ville dechiffrere Ohms Law fra det enkle batterimodstandskredsløb, jeg beskrev ovenfor, hvis alt hvad du skulle arbejde med var et amperemeter og ikke vidste værdien af modstanden eller batteriets spænding. Det ville være en underlig intellektuel øvelse! Dette er den største praktiske byrde at overvinde, når vi lærer magnetiske kredsløb – vi har simpelthen ikke de grundlæggende magnetiske måleværktøjer, som vi har til elektricitet.

Ahhhh, men ingen kan lægge det nøjagtigt ud som den gode gamle Karapetoff – hvem han end var, og hvor som helst han nu hviler!

Kommentarer

• du introducerede M men afklarede ikke H
• Jeg har har aldrig set magnetomotivkraften blive skrevet med et stort em bogstav (\ $ M \ $), men i stedet for et script med stort bogstav (\ $ \ mathcal {F} \ $). magnetiseringsfelt betegnes normalt med \ $ \ mathbf M \ $.

\ $ B = \ mu_c \ gange H \ $

B er den magnetiske fluxdensitet og er unik for materialet. Højere \ $ \ mu_c \ $ betyder mere magnetisk fluxdensitet under samme magnetfelt .

H er magnetfeltstyrken og er en absolut størrelse.

Som jeg ser det, H er det magnetfelt forårsaget af strømmen i spolen. Det antages, at der ikke er indsat nogen ferromagnetisk kerne. Hvis der indsættes ferromagnetisk kerne, bliver magnetfeltet stærkere i kernen, og der var derfor behov for at beskrive nettomagnetfeltet, der betegner det med B. Da der var behov for at skelne mellem dem, blev H kaldet feltintensitet og B blev kaldt fluxdensitet.

Jeg tror, H er en absolut størrelse, der ikke varierer med materialet og forbliver konstant for samme udledningskraft ( f.eks. strømbærende ledning eller magnet) .Men værdien af B afhænger af materialet. Værdien af B afhænger af hvor meget magnetfelt af linjer, hvilket som helst materiale tillader at passere gennem det. Derfor er mu_0 en konverteringsfaktor, der relaterer det samlede anvendte magnetfelt H (som er absolut) til feltlinjer, hvilket som helst materiale tillader gennem dem (som varierer fra materiale til materiale).