Qual è il significato fisico dellunità ampere / metro in magnetismo?

In un condensatore è facile per vedere che lintensità del campo elettrico (E) ha unovvia parte “per metro” – si riferisce alla distanza tra le piastre in un condensatore.

In un induttore è “più difficile vedere – il” per metro “parte di campo magnetico la forza (H) si riferisce alla lunghezza nominale del percorso delle linee magnetiche di flusso. In un induttore di ferrite chiuso come un toroide la parte “per metro” è la lunghezza nominale attorno al toroide – abbastanza facile da visualizzare. In un trasformatore più complesso (come un nucleo EI) la parte “per metro” mostrata di seguito in rosso: –

H, essendo definito come ampere-giri per metro, si riduce se la lunghezza del percorso delle linee di flusso è maggiore e la densità di flusso risultante per un dato materiale magnetico sarebbe inferiore. Ciò significa naturalmente che le ferriti più grandi possono “trattenere” più energia prima di saturarsi.

Si può presumere che un toroide o qualsiasi materiale magnetico chiuso con una permeabilità decente contenga tutto il flusso magnetico allinterno del materiale. Se la lunghezza del toroide fosse 10 cm e si facesse passare 1 amp per dieci giri, H sarebbe uguale a 100. Sarebbe anche uguale a 100 se ci fosse un giro e 10 ampere.

Modifica su riluttanza e densità di flusso

La riluttanza (\ $ R_M \ $ o S) è come la resistenza del circuito – indica quanto magnetico flusso (\ $ \ Phi \ $) la ferrite produrrà per una data forza motrice magnetica (MMF o \ $ F_M \ $). LMMF è facile: è ampere-giri (al contrario di H che è ampere-giri per metro). Relazioni: –

La riluttanza di un circuito magnetico (\ $ R_M \ $) è \ $ \ dfrac {l_e} {\ mu \ cdot A_e} \ $

Dove \ $ l_e \ $ è la lunghezza “effettiva” attorno al circuito magnetico e \ $ A_e \ $ è larea della sezione trasversale “effettiva” di il materiale magnetico.

LMMF diviso per la riluttanza è uguale al flusso magnetico, \ $ \ Phi \ $: –

\ $ \ Phi = \ dfrac {MMF} {R_M} \ $ e quindi \ $ \ Phi = \ dfrac {MMF \ cdot \ mu \ cdot A_e} {l_e} \ $

Ciò significa che se larea della sezione trasversale (\ $ A_e \ $) di una ferrite raddoppia, raddoppia anche il flusso magnetico. Limpatto di ciò è che la densità del flusso magnetico, B (flusso per metro quadrato) rimane la stessa e il nucleo si saturerebbe alla stessa corrente perché la saturazione è correlata solo alla densità del flusso. Anche la formula sopra può essere riorganizzato in questo modo: –

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

\ $ B = H \ cdot \ mu \ $ che è il modo in cui viene definita la permeabilità magnetica

Comme nts

• Significherebbe che una ferrite più grassa, ma non più lunga, si saturerebbe alla stessa corrente?
• @PhilFrost Sì, vedi sopra. Non ' mi sarei lasciato battere da questo perché non ero ' al lavoro. Ora mi fa male la testa LOL.
• " Se la lunghezza del toroide fosse di 10 cm e hai passato 1 amp per dieci giri, H sarebbe uguale a 1 ". 10 cm – > 10 m.
• Eh ?? H sarebbe uguale a 1 "? H sarebbe uguale a 100 perché 1×10 / 0,1 = 100.
• Sì, secondo la tua frase, dovrebbe essere H = 100 o semplicemente cambia la lunghezza del percorso a 10 m. La tua chiamata.

Che cosè un ampere / metro e qual è la cosa che misura?

Lintensità del campo magnetico \ $ \ vec H \ $ è misurata in ampere per metro .

Questo è doppio con lintensità del campo elettrico \ $ \ vec E \ $ che è misurata in volt per metro .

Nel caso del campo elettrico \ $ \ vec E \ $, lintegrale di contorno chiuso dellintensità del campo elettrico fornisce la forza elettromotrice (fem) che avrà quindi unità di volt :

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

Allo stesso modo, per il campo magnetico \ $ \ vec H \ $, lintegrale di contorno chiuso dellintensità del campo magnetico dà la forza magnetomotrice (mmf) che avrà unità di ampere (o ampere-giri ):

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

Qual è il significato fisico dellunità ampere / metro in magnetica?

Così come il volt per metro è ununità per la forza del campo elettrico, lampere per metro è ununità per la forza del campo magnetico.

Per ulteriori informazioni, approfondisci la dualità e considera il campo magnetico dovuto a unipotetica carica magnetica (monopolo). La carica magnetica ha unità di weber e il potenziale magnetico scalare associato ha unità di joule per weber altrimenti note come ampere.

Questo è ovviamente il doppio del potenziale elettrico scalare misurato in joule per coulomb altrimenti noto come volt.

Inoltre, una corrente di carica magnetica ha unità di weber al secondo altrimenti noto come volt.

Quindi, lintuizione qui è che possiamo capire lunità ampere per metro , tramite dualità , nello stesso modo in cui intendiamo lunità volt per metro .

I vecchi libri sono utili perché le teorie sono allinizio e gli effetti del campo magnetico scoperti dallago della bussola. Da “The Electromagnt” di RC Underhill (New York 1903): “Quando un filo porta 10 Ampere, ad un cm dal centro del filo ci sono due linee di forza (Webers) per cmq per ogni cm di lunghezza del filo -questo è 2 Gauss. Due cm dal centro del filo non sono che una linea di forza per cmq -questa è solo 1 Gause. Da qui la seguente legge: lintensità in Gause in aria è uguale alla due decimi della corrente in Ampere che scorre nel filo, divisa per la distanza dal centro del filo in cm “