¿Cuál es el significado físico de la unidad amperio / metro en el campo magnético?

En un capacitor es fácil para ver que la intensidad del campo eléctrico (E) tiene una parte obvia «por metro» – se relaciona con la distancia entre las placas en un capacitor.

En un inductor es más difícil de ver – el » por metro «parte del campo magnético la fuerza (H) se refiere a la longitud nominal de la trayectoria de las líneas magnéticas de flujo. En un inductor de ferrita cerrado, como un toroide, la parte «por metro» es la longitud nominal alrededor del toroide, bastante fácil de visualizar. En un transformador más complejo (como un núcleo EI), la parte «por metro» que se muestra a continuación en rojo: –

H, definido como amperios-vueltas por metro, se reduce si la longitud de la trayectoria de las líneas de flujo es más larga y la densidad de flujo resultante para un material magnético dado sería menor. Esto naturalmente significa que las ferritas más grandes pueden «retener» más energía antes de saturarse.

Se puede suponer que un toroide o cualquier material magnético cerrado con una permeabilidad decente contiene todo el flujo magnético dentro del material. Si la longitud del toroide fuera de 10 cm y pasara 1 amperio por diez vueltas, H sería igual a 100. También sería igual a 100 si hubiera una vuelta y 10 amperios.

Editar sobre la reticencia y la densidad de flujo

La reticencia (\ $ R_M \ $ o S) es como la resistencia del circuito: indica la cantidad flujo (\ $ \ Phi \ $) que producirá la ferrita para una fuerza magneto-motora dada (MMF o \ $ F_M \ $). El MMF es fácil: es amperio-vueltas (en contraposición a H, que es amperio-vueltas por metro). Relaciones: –

La renuencia de un circuito magnético (\ $ R_M \ $) es \ $ \ dfrac {l_e} {\ mu \ cdot A_e} \ $

Donde \ $ l_e \ $ es la longitud «efectiva» alrededor del circuito magnético y \ $ A_e \ $ es el área transversal «efectiva» de el material magnético.

El MMF dividido por la desgana es igual al Flujo magnético, \ $ \ Phi \ $: –

\ $ \ Phi = \ dfrac {MMF} {R_M} \ $ y por lo tanto \ $ \ Phi = \ dfrac {MMF \ cdot \ mu \ cdot A_e} {l_e} \ $

Esto significa que si el área de la sección transversal (\ $ A_e \ $) de una ferrita se duplica, el flujo magnético también se duplica. El impacto de esto es que la densidad de flujo magnético, B (flujo por metro cuadrado) permanece igual y el núcleo se saturaría a la misma corriente porque la saturación está relacionada solo con la densidad de flujo. También la fórmula anterior puede reorganizarse así: –

\ $ \ dfrac {\ Phi} {A_e} = \ dfrac {MMF \ cdot \ mu} {l_e} \ $ o

\ $ B = H \ cdot \ mu \ $ que es como se define la permeabilidad magnética

Comme nts

• ¿Significaría esto que una ferrita más gruesa, pero no más larga, saturaría a la misma corriente?
• @PhilFrost Sí – ver arriba. No estaba ' no iba a dejar que este me ganara porque no estaba ' t en el trabajo. Ahora me duele la cabeza LOL.
• " Si la longitud del toroide fuera de 10 cm y pasaras 1 amperio en diez vueltas, H sería igual a 1 ". 10cm – > 10m.
• ¿Eh ?? H sería igual a 1 "? H sería igual a 100 porque 1×10 / 0.1 = 100.
• Sí, de acuerdo con su oración, debería ser H = 100 o simplemente cambiar la longitud del camino a 10 m. Tu llamada.

¿Qué es un amperio? / metro y ¿qué es lo que mide?

La intensidad del campo magnético \ $ \ vec H \ $ se mide en amperios por metro .

Esto es dual a la intensidad del campo eléctrico \ $ \ vec E \ $ que se mide en voltios por metro .

En el caso del campo eléctrico \ $ \ vec E \ $, la integral de contorno cerrado de la intensidad del campo eléctrico da la fuerza electromotriz (fem) que luego tendrá unidades de voltios :

$$ \ mathcal {E} = \ oint_C \ vec E \ cdot d \ vec l $$

De manera similar, para el campo magnético \ $ \ vec H \ $, la integral de contorno cerrado de la intensidad del campo magnético da la fuerza magnetomotriz (mmf) que tendrá unidades de amperios (o amperios-vueltas ):

$$ \ mathcal {F} = \ oint_C \ vec H \ cdot d \ vec l $$

¿Cuál es el significado físico de la unidad? amperio / metro en magnetismo?

Así como el voltio por metro es una unidad para la fuerza del campo eléctrico, el amperio por metro es una unidad para la fuerza del campo magnético.

Para obtener información adicional, lleve la dualidad más allá y considere el campo magnético debido a una carga magnética hipotética (monopolo). La carga magnética tiene unidades de webers y el potencial magnético escalar asociado tiene unidades de julios por weber , también conocido como amperio.

Este es, por supuesto, el dual del potencial eléctrico escalar medido en julios por culombio también conocido como voltio.

Más, una corriente de carga magnética tiene unidades de webers por segundo también conocido como voltio.

Por lo tanto, la idea aquí es que podemos entender la unidad amperios por metro , a través de dualidad , de la misma manera que entendemos la unidad voltios por metro .

Los libros antiguos son útiles porque las teorías están en sus inicios y los efectos del campo magnético son descubiertos por la aguja de la brújula. De «The Electromagnt» de RC Underhill (Nueva York 1903): «Cuando un cable transporta 10 amperios, a un cm del centro del cable hay dos líneas de fuerza (Webers) por cm cuadrado por cada cm de longitud del cable -es decir, 2 Gausses. A dos cm del centro del alambre hay una línea de fuerza por cm cuadrado -es decir, hay 1 Gause. De ahí la siguiente ley: la intensidad en Gause en el aire es igual a la dos décimas de la corriente en amperios que fluye a través del cable, dividida por la distancia desde el centro del cable en cm «