Hướng dẫn về mối quan hệ BH trong mạch từ

Hướng dẫn nội dung: Chuyển đổi năng lượng

Mục lục:

1. Mở đầu
2. Mối quan hệ BH
3. Cách tính cường độ từ trường
4. Cách tính mật độ từ trường
5. Kích thước lùi từ trường đến vật liệu
6. Tính năng nam châm
7. Nhiệt độ và từ trường
8. Các vật liệu não từ và nam châm cứng
9. Vật liệu từ trường mềm và ứng dụng
10. Ưu nhược điểm của vật liệu từ trường

Bài viết

Mở đầu

Trong bài giảng này, chúng ta sẽ điểm lại và thảo luận về mối quan hệ BH trong phân tích và thiết kế mạch từ. Mối quan hệ BH cho biết cường độ từ trường H tạo ra mật độ từ trường B tại bất kỳ nơi nào nó tồn tại hoặc bất kỳ môi trường nào nó tồn tại. Hai biến số từ trường này liên quan đến nhau theo công thức sau: B bằng mu nhân H và đơn vị là Weber trên mét vuông. Mu chính là mu-naught nhân mu-r. Nếu chúng ta chọn một vật liệu từ phù hợp, được biểu diễn bằng mu, bạn có thể có mật độ từ trường B lớn hơn cho cùng một lượng kích từ trường H. Mu là một đặc điểm của chất liệu và nó được gọi là độ thông khích từ của chất liệu. Thông khích từ cũng có thể được xác định là sự ảnh hưởng của vật liệu lên từ trường. Nói cách khác, nếu vật liệu có độ thông khích từ cao, có nghĩa là vật liệu có độ trở từ thấp. Ví dụ, nếu thông khích từ cao, độ trở từ sẽ thấp. Bạn có thể nghĩ về độ trở từ như một sự kháng cản cho dòng từ trường. Mu-naught được xác định là độ thông khích từ của không gian tự do và nó bằng 4 lần pi lần 10 mũ -7 và đơn vị là Henry trên mét. Mu-r được xác định là độ thông khích từ tương đối của chất liệu. Ví dụ, mu-r của không gian tự do bằng một và mu-r của vật liệu được sử dụng trong máy điện có giá trị dao động trong khoảng từ 2000 đến 6000. Giá trị lớn của mu-r cho thấy rằng một dòng điện đi qua nhỏ có thể tạo ra mật độ từ trường lớn trong máy. Hãy nghiên cứu và xem cách mối quan hệ BH hoạt động cho từng vật liệu. Hãy bắt đầu với vật liệu không từ.

Mối quan hệ BH cho vật liệu không từ

Trong trường hợp vật liệu không từ như không khí, nhôm, nhựa, gỗ và đồng, giá trị mu-r là một và do đó mu sẽ bằng mu-naught và mật độ từ trường B sẽ bằng mu-naught nhân H và đơn vị là Weber trên mét vuông.

Mối quan hệ BH cho vật liệu từ

Trong trường hợp vật liệu từ như sắt, coban, niken, thép và ferrite, giá trị độ thông khích từ tương đối mu-r của vật liệu từ dao động từ vài trăm đến vài ngàn. Do đó, mật độ từ trường B sẽ bằng mu-naught nhân mu-r nhân H và đơn vị là Weber trên mét vuông.

Kết luận

Trong bài giảng này, chúng ta đã tìm hiểu về mối quan hệ BH trong phân tích và thiết kế mạch từ. Chúng ta đã xem xét mối quan hệ giữa cường độ từ trường H và mật độ từ trường B cho cả vật liệu không từ và vật liệu từ. Chúng ta đã thảo luận về sự ảnh hưởng của độ thông khích từ và độ trở từ của vật liệu đến từ trường. Chúng ta cũng đã nói về sự bão hòa của vật liệu từ ở cường độ từ trường cao và tác động của dòng cường độ từ trường đến hiệu suất máy. Mối quan hệ BH là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực chuyển đổi năng lượng và thiết kế máy điện. Trong bài giảng tiếp theo, chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu về các phương pháp tính toán và ứng dụng của mối quan hệ BH.

FAQs

Q: Tại sao độ trở từ càng thấp thì vật liệu từ trường càng tốt?

A: Độ trở từ thấp đồng nghĩa với việc vật liệu có khả năng dễ dàng dẫn dòng từ trường. Điều này cho phép tạo ra mật độ từ trường lớn hơn với một lượng kích từ trường nhỏ hơn.

Q: Tại sao cường độ từ trường cao đạt đến một giá trị cực đại sẽ không làm tăng mật độ từ trường?

A: Khi cường độ từ trường cao đạt đến giá trị cực đại, vật liệu từ trường đạt đến trạng thái bão hòa, trong đó không thể tạo ra mật độ từ trường lớn hơn. Điều này xảy ra vì dipoles của vật liệu đã được sắp xếp một cách tối đa và không thể được thay đổi thêm.