Mi a különbség a mágneses H mező és a B mező között?

H a tekercsekben a hajtóerő és az amperfordulat méterenként, ahol a méterrész a mágneses áramkör hossza. Egy transzformátorban könnyű meghatározni ezt a hosszúságot, mert a fluxus 99% -a a magban van. A levegőmaggal ellátott tekercs nehéz, ahogy elképzelheti.

A B-re mint a A H és B termékét a mag áteresztőképessége növeli.

Az elektrosztatikában az E (elektromos térerősség) egyenértékű a H (mágneses térerősség) értékkel, és ezt valamivel könnyebb vizualizálni. . Mértékegységei méterenként voltok, és egy másik mennyiséget, az elektromos fluxus sűrűséget (D) is eredményez, ha szorozzuk annak az anyagnak a permittivitásával, amelyben létezik: –

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

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

A ferrit adatlapok tekintetében a BH görbe a fontos – ez megmondja az anyag permeabilitását, és ez közvetlenül kapcsolódik ahhoz, hogy mekkora induktivitást érhet el egy huzalfordulás esetén.

Ez azt is jelzi, hogy mennyi energia veszhet el a mágneses tér megfordításakor – ez természetesen mindig váltakozik, ha váltakozó áramú meghajtással működnek -, a ferritben lévő összes tartomány nem tér vissza, hogy átlagosan nulla mágnesességet produkáljon, amikor a az áram eltávolításra kerül, és az áram megfordításakor a fennmaradó doméneket semlegesíteni kell, mielőtt a magmágnesesség negatívvá válna – ez kis energiát igényel a legtöbb ferritnél, és a hiszterézisvesztés kifejezéshez vezet. A ferrit adatlapon szereplő grafikonok a permeabilitás a frekvencia gráfhoz és az permeabilitás a hőmérséklethez viszonyítva.

Néhány transzformátor tervezésének személyes tapasztalatai alapján kanyargósnak tartom őket, mivel úgy tűnik, soha nem emlékszem természetesen másra, mint a az alapok minden alkalommal, amikor új designt készítek, és ez bosszantó – ebben a válaszban mindent felül kellett vizsgálnom, kivéve a H egységeit!

Megjegyzések

• Azt mondod, hogy E egyenértékű H-val, D pedig B-vel Azt mondják, hogy E egyenértékű B-vel, mert ezek összefüggésben vannak az összes töltéssel és az összes árammal. Míg D egyenértékű H-val, mivel D és H összefüggésben vannak a szabad töltésekkel és a szabad áramokkal. Ha az érvelését csak az egyenletek megjelenésére alapozza, akkor az nagyon gyenge: az egyenletek alakja csak a konvencióktól (pl. P és M jeleitől) függ.
• @BenjaminT ahelyett, hogy megjegyzést hagyna fontolóra kell vennie egy teljes értékű választ, hogy igazolja gondolkodását.
• Nem, mert nem válaszolok az OP kérdésre. Egyetlen mondatoddal nem értek egyet. Ezenkívül úgy gondolom, hogy megjegyzésem teljes mértékben igazolja az adott ponton való gondolkodásomat.

Rövid változat: B és H egyaránt mágnesekből vagy áramból származik.

Az egyik (H) egyenes “amperfordulat”, (nem: Andy helyes: amperfordulat / méter), a másik (B) a mágneses áramkör áteresztőképességének H-szorosa. Levegő vagy vákuum esetén ez 1, tehát B = H. Vas esetében B = permeabilitás (nagy szám) * H.

(Az EDIT tisztázza: amint Phil mondja, B valójában H * a szabad tér permeabilitása: ami 1 a CGS egységekben, és egy állandó (\ $ \ mu_0 \ $) SI egységekben. Bármelyik rendszerben meg kell szorozni a mágneses anyagok, például a vas “relatív permeabilitásával”.

Egy olyan összetettebb forgatókönyv esetén, mint egy motor, vasoszlopdarabokkal , vasrudak egy rotorban és légrések, mindegyik szakasznak megvan a saját áteresztőképessége, hossza és területe, tehát bár ismeri az amperfordulatokat, az egyes területek mágneses fluxusának (például a pólusok és a rotor közötti légrés) kitalálásához és így a motortól elvárható nyomaték bonyolult elszámolási folyamattá válik.

Gondolhatja, hogy a permeabilitás növelése a mágneses fluxus növelése érdekében ugyanarra az áramra jó dolog – és egy pontig állna : a BH összefüggés nem lineáris (egy bizonyos B felett a permeabilitás csökken (durván, ha az összes mágneses tartomány már egy vonalba esik) – ezt telítettségnek nevezik mágneses mag – vagy egy transzformátor vagy motor mágneses áramkörének egyik alkatrésze. Például, ha az egyik komponens telített a többi előtt, növelje keresztmetszeti területét vagy cserélje ki az anyagát. Egyes anyagokban a BH görbe hiszterézissel is rendelkezik, vagyis az anyag mágnesezetté válik és tárolja a korábbi állapotot: ezért működhet számítógépes tárolóként vagy hangszalagként.

A mágneses áramkörök tervezése ugyanolyan művészet, mint elektromos áramkörök tervezése, és túl gyakran elhanyagolják.

megjegyzések

• szerintem a B = H vákuumban csak akkor igaz, ha CGS egységeket (gauss, oerstead) használunk, és akkor is B és H H-nak különböző egységei vannak. Zavarba ejtő, mivel egyébként SI egységeket használ.
• Igen, a magneto mozgatóerő (MMF) csak amperfordulat, és teljesen egyenértékű az elektrosztatikában a voltokkal (EMF). H egyenértékű E-vel (volt / méter) és B (mag) egyenértékű D-vel (előadások). Miért vagy miért sokkal könnyebb a sapkákat megkapni. Boldog új évet (rövidesen) Brian

Nem Ön az első, akit a szokásos magyarázatok zavarnak meg B & H, mivel azok olyan gyakorlati elektromágneses eszközökre vonatkoznak, mint a ferrit induktív magok. Évekig küzdöttem a B & H természetének szokásos magyarázataival és ezeknek az eszközöknek az alkalmazásával. Üdvösségem egy nagyrészt elfeledett könyv egyetlen fejezetéből származott, amellyel egy használt könyvesboltban huszonkét éve dolgoztam. Úgy gondolom, hogy a könyv már online elérhető pdf formátumban. Próbálja ki a Google Könyveket. A könyv neve V. Karapetoff “A mágneses áramkör”, és 1911 körül jelent meg – igen, 110+ évvel ezelőtt! Mindazonáltal a mágneses elveket akkoriban jól megértették, és a terminológia lényegében változatlan volt a közbeeső évtizedekben.

Ha nagyon figyelmesen olvassa el az 1. fejezetet, akkor a mágneses mező és annak minden gyönyörű tulajdonságának, valamint a ma is általánosan használt arcán terminológiájának (pl. magnetomotoros erő, áteresztés) nagyon gyakorlati megértése fog megáldani. , vonakodás, fluxus vs fluxus sűrűség stb.) A többi fejezet is érdekes, de nem olyan jól bemutatott, mint az 1. fejezet, amelyet a mérnöki kiállítás csillogó gyöngyszemeként tisztelek.

Az is megértését segíti, ha elkészít néhány egyszerű légmag-tekercset, amelyekkel kísérletezhet az alapfogalmak emésztésének elősegítésében. Használjon függvénygenerátort a tekercsek meghajtására, és egy kisebb tekercs segítségével érzékelje a mágneses teret és jelenítse meg azt oszcilloszkópon. A hajtott tekercsek átmérője körülbelül 6-12 hüvelyk, az érzékelőtekercsek pedig körülbelül 1/2 “átmérőjűek legyenek. 1000 Hz-es frekvencia megfelelő. Ha valóban ambiciózus, akkor meg kell építenie a toroid tekercset, amelyet a szerző fő jármű a magyarázathoz.

Végül a B & H szokásos magyarázatát adom meg: A legegyszerűbb elektromos áramkör egy párhuzamosan kapcsolt ellenállású akkumulátor. Ohms törvényt csak a három elem – feszültségforrás, ellenállás és vezeték – egyszerű elrendezéséből lehet megtanulni, egy voltmérővel és ampermérővel együtt. A B & H analóg módon megismerhető a legegyszerűbb mágneses áramkörből. Ez egy vezeték, amelyen áram (AC vagy DC) áramlik át.

Az áram által előidézett mágneses mező a huzalt fluxusvonalak hengeres formálásával veszi körül. “M” az akkumulátor feszültségéhez hasonló magnetomotoros erő az Ohms-törvény példájában.”B” az eredő mágneses fluxus mező erőssége, amelyet az M magnetomotoros erő képez a huzal körül, és analóg az Ohms-törvény példáján szereplő “I” elektromos árammal. Az “ellenállás” a vezetéket körülvevő levegő áteresztőképessége. A környező levegő egyfajta “kollektív” vagy “elosztott” mágneses ellenállást képez a vezeték körül. Ez a “mágneses ellenállás” egy “M” adott hajtóerő (azaz magnetomotoros erő) előállított “B” fluxusarányát diktálja, amely viszont arányos a vezetéken keresztül áramló áram értékével, meglehetősen hasonló az Ohms-törvényhez. Sajnos nem vásárolhatunk “mágneses ellenállást” semmilyen értékben, amely megfelel a divatnak. A Digikey-től nem kapható praktikus voltmérőnkkel megegyező “magnetomotoros erőmérő” sem. Ha elég szerencsés a “fluxusmérő”, akkor megmérheti a vezetéket körülvevő fluxusvonalak “B” értékét. Tehát képzelje el, hogyan fejtené ki az Ohms törvényt az egyszerű, az akkumulátor-ellenállás áramköréből, amelyet fent leírtam, ha csak egy ampermérővel kellett dolgoznia, és nem tudta az ellenállás értékét vagy az akkumulátor feszültségét. Elég rejtélyes intellektuális gyakorlat lenne! Ez a legnagyobb gyakorlati teher, amelyet le kell győzni a mágneses áramkörök tanulásakor – egyszerűen nincsenek olyan alapvető mágneses mérőeszközök, mint amilyenek az áramra vonatkoznak.

Ahhhh, de senki sem tudja pontosan úgy elhelyezni, mint a jó öreg Karapetoff – bárki is volt, és hol valaha nyugszik!

Megjegyzések

• bevezetted M-et, de nem tisztáztad H
• van soha nem azt látta, hogy a magnetomotor erőt nagybetűvel írta (\ $ M \ $), ehelyett egy nagybetűs ef betűvel (\ $ \ mathcal {F} \ $) írta. A mágnesezési mezőt általában \ $ \ mathbf M \ $ jelöli.

\ $ B = \ mu_c \ szorzat H \ $

B a mágneses fluxus sűrűsége, és egyedülálló az anyag számára. A magasabb \ $ \ mu_c \ $ nagyobb mágneses fluxus sűrűséget jelent ugyanazon mágneses mező alatt .

H a mágneses térerősség és abszolút mennyiség.

Amint látom ez, H az a tekercsben lévő áram okozta mágneses mező. Feltételezi, hogy ferromágneses mag nincs behelyezve. Ha ferromágneses magot helyezünk be, a mágneses tér megerõsödik a magban, és ezért szükséges volt leírni azt a nettó mágneses teret, B-vel jelölve. Mivel szükség volt közöttük megkülönböztetésre, H-t mezõintenzitásnak, B-t pedig fluxus sűrűsége.

Úgy gondolom, hogy H abszolút mennyiség, amely nem változik az anyagtól és állandó marad ugyanazon származtató erőnél ( pl. áramvezeték vagy mágnes). De a B értéke az anyagtól függ. A B értéke attól függ, hogy mekkora vonalak mágneses terét engedi át rajta az anyag. Ezért a mu_0 konverziós tényező, amely az összes felhasznált mennyiséget viszonyítja a H mágneses mező (amely abszolút) olyan mezővonalakra, amelyeket bármely anyag átenged rajtuk (anyagonként változik).