Ano ang magnetomotive force, ang batas ni Hopkinson

Sa ikalawang kalahati ng ika-19 na siglo, ang Ingles na physicist na si John Hopkinson at ang kanyang kapatid na si Edward Hopkinson, na bumubuo ng pangkalahatang teorya ng magnetic circuits, ay nakakuha ng isang mathematical formula na tinatawag na "Hopkinson's formula" o Hopkinson's law, na isang analogue ng Ohm's law (ginamit upang makalkula ang mga de-koryenteng circuit).

Kaya, kung ang klasikal na batas ng Ohm ay matematiko na naglalarawan ng relasyon sa pagitan ng kasalukuyang at electromotive force (EMF), ang batas ng Hopkinson ay katulad na nagpapahayag ng kaugnayan sa pagitan ng magnetic flux at ang tinatawag na magnetomotive force (MDF).

Bilang isang resulta, ito ay naging Ang magnetomotive force ay isang pisikal na dami na nagpapakilala sa kakayahan ng mga electric current na lumikha ng mga magnetic flux. At ang batas ng Hopkinson sa bagay na ito ay maaaring matagumpay na magamit sa mga kalkulasyon ng mga magnetic circuit, dahil ang MDF sa magnetic circuit ay kahalintulad sa EMF sa mga electric circuit. Ang petsa ng pagkatuklas ng batas ni Hopkinson ay itinuturing na 1886.

Ang magnitude ng magnetomotive force (MDF) ay una na sinusukat sa mga amperes o, kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang coil na may kasalukuyang o isang electromagnet, pagkatapos ay para sa kaginhawahan ng mga kalkulasyon gamitin ang expression nito sa mga ampere-turn:

kung saan: Ang Fm ay ang magnetomotive force sa coil [ampere * turn], N ay ang bilang ng mga turn sa coil [turn], I ay ang dami ng kasalukuyang sa bawat pagliko ng coil [ampere].

Kung ipinasok mo ang halaga ng magnetic flux dito, ang batas ng Hopkinson para sa magnetic circuit ay kukuha ng form:

kung saan: Ang Fm ay ang magnetomotive force sa coil [ampere * turn], F ay ang magnetic flux [weber] o [henry * ampere], Rm ay ang magnetic resistance ng magnetic flux conductor [ampere * turn / weber] o [ turn / henry] .

Ang textual formulation ng Hopkinson's law ay orihinal na ganito: "sa isang unbranched magnetic circuit, ang magnetic flux ay direktang proporsyonal sa magnetomotive force at inversely proportional sa kabuuang magnetic resistance." Iyon ay, tinutukoy ng batas na ito ang kaugnayan sa pagitan ng magnetomotive force, pag-aatubili at magnetic flux sa circuit:

dito: F ay ang magnetic flux [weber] o [henry * ampere], Fm ay ang magnetomotive force sa coil [ampere * revolution], Rm ay ang magnetic resistance ng magnetic flux conductor [ampere * revolution / weber] o [ turn / henry] .

Dito mahalagang tandaan na sa katunayan ang magnetomotive force (MDF) ay may pangunahing pagkakaiba mula sa electromotive force (EMF), na binubuo sa katotohanan na walang mga particle na direktang gumagalaw sa magnetic flux, habang ang kasalukuyang nagmumula sa ilalim ng pagkilos ng kinukuha ng EMF ang paggalaw ng mga sisingilin na particle, halimbawa mga electron sa mga wire na metal. Gayunpaman, ang ideya ng MDS ay tumutulong sa paglutas ng mga problema sa pagkalkula ng mga magnetic circuit.

Isaalang-alang, halimbawa, ang isang walang sanga na magnetic circuit na kinabibilangan ng isang pamatok ng cross-sectional area S, na pareho sa haba nito, at ang materyal ng pamatok ay may magnetic permeability mu.

Gap sa pamatok - ibang materyal, magnetic permeability aling mu1. Ang likid na inilagay sa pamatok ay naglalaman ng N pagliko, isang kasalukuyang i ang dumadaloy sa bawat pagliko ng likid. Inilapat namin ang magnetic field circulation theorem sa centerline ng yoke:

kung saan: H ay ang magnetic field strength sa loob ng yoke, H1 ay ang magnetic field strength sa loob ng gap, l ay ang centerline na haba ng yoke induction (nang walang gap), l1 ay ang haba ng gap.

Dahil ang magnetic flux sa loob ng pamatok at sa loob ng puwang ay may parehong halaga (dahil sa pagpapatuloy ng mga linya ng magnetic induction), pagkatapos isulat ang Ф = BS at В = mu * H, isusulat namin nang mas detalyado ang lakas ng magnetic field. , at pagkatapos palitan ito sa formula sa itaas:

Madaling makita na, tulad ng EMF sa batas ng Ohm para sa mga de-koryenteng circuit, ang MDS

dito gumaganap ang papel ng electromotive force at magnetic resistance

ang papel ng paglaban (sa pamamagitan ng pagkakatulad na may klasikal na batas ng Ohm).