Hva er forskjellen mellom det magnetiske H-feltet og B-feltet?

H er drivkraften i spoler og er amperesvinger per meter der målerdelen er lengden på magnetkretsen. I en transformator er det enkelt å bestemme denne lengden fordi 99% av strømmen er inneholdt i kjernen. En spole med en luftkjerne er vanskelig som du kanskje forestiller deg.

Jeg tenker på B som en av -produkt av H og B blir større av permeabiliteten til kjernen.

I elektrostatikk er E (elektrisk feltstyrke) ekvivalent med H (magnetisk feltstyrke) og det er noe lettere å visualisere . Enhetene er volt per meter og gir også en annen mengde, elektrisk flytdensitet (D) multiplisert med permittiviteten til materialet det eksisterer i: –

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

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

Når det gjelder ferritdatablad, er BH-kurven den viktig en – den forteller deg permeabiliteten til materialet, og dette er direkte knyttet til hvor mye induktans du kan få for en ledning.

Det vil også indikere hvor mye energi som kan gå tapt ved reversering av magnetfeltet – dette vil selvfølgelig alltid skje når vekselstrømsdrevet – ikke alle domenene i ferritten kommer tilbake for å produsere et gjennomsnitt på null magnetisme når strøm fjernes, og når du reverserer strømmen, må de gjenværende domenene nøytraliseres før kjernemagnetismen blir negativ – dette krever en liten mengde energi på de fleste ferritter og gir opphav til begrepet hysteresetap.

Annet viktig grafer i et ferritdatablad er permeabiliteten versus frekvensgrafen og permeabiliteten versus temperaturen.

Fra personlig erfaring med å ha designet noen få transformatorer, synes jeg de er kronglete ved at jeg aldri ser ut til å huske noe annet enn den naturlige grunnleggende hver gang jeg begynner med et nytt design, og dette er irriterende – i dette svaret måtte jeg dobbeltsjekke alt unntatt enhetene til H!

Kommentarer

• Du sier at E tilsvarer H, og D til B. Jeg ville r ather sier at E tilsvarer B, fordi de er repektivt knyttet til totale ladninger og totale strømmer. Mens D tilsvarer H, da D og H er knyttet henholdsvis til gratis kostnader og gratis strømmer. Hvis du bare baserer argumentet ditt på ligningens utseende, er det veldig svakt: formen på ligningene avhenger bare av konvensjoner (f.eks. Tegn på P og M).
• @BenjaminT i stedet for å legge igjen en kommentar du bør vurdere å legge igjen et fullverdig svar for å rettferdiggjøre din tenkning.
• Nei, fordi jeg ikke svarer på OP-spørsmål. Jeg er bare uenig i en av setningene dine. Dessuten tror jeg kommentaren min fullt ut rettferdiggjør min tenkning på akkurat det punktet.

Kortversjon: Både B og H kommer fra magneter eller strøm.

Den ene (H) er rette «ampere-svinger», (nei: Andy er riktig: ampere-omdreininger per meter) den andre (B) er H ganger den magnetiske kretsens permeabilitet. For luft eller vakuum er dette 1 så B = H. For jern er B = permeabilitet (stort antall) * H.

(EDIT for å avklare: som Phil sier, B er faktisk H * permeabiliteten til ledig plass: som er 1 i CGS-enheter, og en konstant (\ $ \ mu_0 \ $) i SI-enheter. I begge systemene multipliseres den med «relativ permeabilitet» av magnetiske materialer som jern)

For et mer komplekst scenario som en motor, som involverer jernpolestykker , jernstenger i en rotor og luftspalter, hver seksjon har sin egen permeabilitet, lengde og areal, så mens du kjenner ampere-svinger, finner du ut den magnetiske strømmen i hvert område (luftspalten mellom poler og rotor for eksempel) og dermed blir dreiemomentet du kan forvente av motoren en komplisert regnskapsprosess.

Du kan tro at økende permeabilitet for å øke magnetisk fluks for samme strøm er en god ting – og du vil være helt opp til et punkt : BH-forholdet er ikke-lineært (over en viss B avtar permeabiliteten (grovt når alle magnetiske domener allerede er justert) – dette er kjent som metning av en magnetisk kjerne – eller av en komponent i magnetkretsen til en transformator eller motor. For eksempel, hvis en komponent mettes før de andre, kan du øke tverrsnittsarealet eller endre materialet. I noen materialer har BH-kurven også hysterese, dvs. materialet blir magnetisert og lagrer tidligere tilstand: dette er grunnen til at det kan fungere som datamaskinlagring eller lydbånd.

Å designe magnetiske kretser er like mye en kunst som designe elektriske kretser, og for ofte forsømt.

Kommentarer

• Jeg tror B = H er sant i et vakuum bare hvis du bruker CGS-enheter (gauss, oerstead), og selv da, B og H har forskjellige enheter. Forvirrende, siden du ellers bruker SI-enheter.
• Ja magneto motive force (MMF) er bare amperesvinger og er likeverdige med volt (EMF) i elektrostatikk. H tilsvarer E (volt per meter) og B (mag) tilsvarer D (forelesninger). Whay eller hvorfor er caps så mye lettere å få hodet rundt. Godt nytt år (om kort tid) Brian

Du er ikke den første som blir flasket av konvensjonelle forklaringer på B & H når de gjelder praktiske elektromagnetiske enheter som ferrittinduktorkjerner. Jeg slet i årevis med standardforklaringene på B & H og deres anvendelse i slike enheter. Min frelse kom fra et enkelt kapittel i en i stor grad glemt bok jeg hendte i en bruktbokforretning for tjuefem år siden. Jeg tror boken nå er tilgjengelig online i pdf-format. Prøv Google Bøker. Navnet på boka er «The Magnetic Circuit» av V. Karapetoff og ble utgitt rundt 1911 – ja, for 110+ år siden! Likevel ble magnetiske prinsipper godt forstått på den tiden, og terminologien har i det vesentlige vært uendret i de mellomliggende tiårene.

Hvis du leser kapittel 1 veldig nøye, vil du bli velsignet med en veldig praktisk forståelse av magnetfeltet og alle dets vakre egenskaper og dets arkane terminologi som fremdeles er i vanlig bruk i dag (f.eks. magnetmotorisk kraft, permeance , motvilje, flux vs flux tetthet osv.) De resterende kapitlene er også interessante, men ikke like godt presentert som kapittel 1, som jeg ser på som en glitrende perle av teknisk utstilling.

Det vil også hjelpe deg å forstå hvis du konstruerer noen få enkle luftkjernspiraler å eksperimentere med som et hjelpemiddel for fordøyelsen av de grunnleggende konseptene. Bruk en funksjonsgenerator til å drive spolene og en mindre spole for å registrere magnetfeltet og vise det i et oscilloskop. De drevne spolene skal være omtrent 6-12 tommer i diameter og sansespolen ca 1/2 «i diameter. En frekvens på 1000 Hz er tilstrekkelig. Hvis du er veldig ambisiøs, bør du bygge den toroidespolen som forfatteren bruker som sin viktigste forklaringens kjøretøy.

Jeg slutter med å gi min standardforklaring på B & H: Den enkleste elektriske kretsen er et batteri med en parallellkoblet motstand. Ohms Law kan læres utelukkende av dette enkle arrangementet av tre elementer – spenningskilde, motstand og ledning – sammen med et voltmeter og amperemeter. B & H kan læres analogt fra den enkleste magnetiske kretsen. Dette er en ledning med en strøm (AC eller DC) som strømmer gjennom den.

Magnetfeltet som produseres av strømmen, omslutter ledningen med en sylindrisk form av flukselinjer. «M» er magnetmotorkraften analog med spenningen til batteriet i Ohms Law-eksemplet.»B» er styrken til det resulterende magnetiske fluksfeltet som dannes rundt ledningen av den magnetkraften M, og er analog med den elektriske strømmen «I» i eksemplet på Ohms Law. «Motstanden» er permeabiliteten til luften som omgir ledningen. Lufta rundt danner en «kollektiv» eller «distribuert» magnetisk motstand av slags rundt ledningen. Denne «magnetiske motstanden» dikterer et forhold mellom produsert fluss «B» for en gitt drivkraft (dvs. magnetmotorisk kraft) «M», som igjen er proporsjonal med verdien av strømmen som strømmer gjennom ledningen, ganske lik Ohms Law. Dessverre kan vi ikke kjøpe «magnetiske motstander» i en verdi som passer oss. Det er heller ikke noe «Magnetomotive Force Meter» som tilsvarer vårt praktiske voltmeter tilgjengelig fra Digikey. Hvis du er heldig nok til å ha en «fluksmåler», kan du måle «B» -verdien til flukslinjene som omgir ledningen. Så forestill deg hvordan du ville tyde Ohms Law fra den enkle batterimotstandskretsen jeg beskrev ovenfor, hvis alt du måtte jobbe med var et amperemeter og ikke visste verdien av motstanden eller batteriets spenning. Det ville være ganske underlig intellektuell øvelse! Dette er den største praktiske byrden å overvinne når vi lærer magnetiske kretser – vi har rett og slett ikke de grunnleggende magnetiske måleverktøyene som vi har for elektrisitet.

Ahhhh, men ingen kan legge den ut akkurat som den gode gamle Karapetoff – hvem han enn var og hvor han nå hviler!

Kommentarer

• du introduserte M men avklarte ikke H
• Jeg har har aldri sett magnetomotivkraften bli skrevet med en stor bokstav (\ $ M \ $), men i stedet for et skript med stor bokstav (\ $ \ mathcal {F} \ $). magnetiseringsfelt blir vanligvis betegnet med \ $ \ mathbf M \ $.

\ $ B = \ mu_c \ times H \ $

B er den magnetiske fluks tettheten og er unik for materialet. Høyere \ $ \ mu_c \ $ betyr mer magnetisk fluks tetthet under samme magnetfelt .

H er magnetfeltstyrken og er en absolutt størrelse.

Som jeg ser det, H er det magnetfelt forårsaket av strømmen i spolen. Den antar at det ikke er satt inn noen ferromagnetisk kjerne. Hvis man setter inn ferromagnetisk kjerne, blir magnetfeltet sterkere i kjernen, og det var derfor behov for å beskrive nettomagnetfeltet, og betegnet det med B. Siden det var behov for å skille mellom dem, ble H kalt feltintensitet og B ble kalt flytdensitet.

Jeg tror H er en absolutt størrelse som ikke varierer med materialet og forblir konstant for samme utledningskraft ( f.eks. strømførende ledning eller magnet) .Men verdien av B avhenger av materialet. Verdien av B avhenger av hvor mye magnetfelt av linjer, hvilket som helst materiale tillater å passere gjennom det. Derfor er mu_0 en konverteringsfaktor som relaterer den totale påførte magnetfelt H (som er absolutt) til feltlinjer hvilket som helst materiale tillater gjennom dem (som varierer fra materiale til materiale).