Mga pamamaraan para sa pagkalkula ng mga magnetic field
Mayroong maraming mga uri ng mga gawain para sa pagkalkula ng mga magnetic field. Bilang karagdagan sa mga gawain para sa pagtukoy ng inductance ng mga circuit na tumatakbo sa isang magnetic field, mayroon ding mga gawain para sa pagkalkula ng mga magnetic field sa mga kumplikadong istruktura ng ferromagnetic, mga gawain para sa pamamahagi ng mga alon sa isang tiyak na dami upang makakuha ng isang magnetic field na may isang naibigay na intensity, atbp.
Ang mga paraan para sa pagkalkula ng mga magnetic field ay maaaring nahahati sa analytical, graphical at experimental. Ang mga paraan para sa pagkalkula ng mga magnetic field ay maaaring hatiin sa analytical, graphical at experimental. Ang mga paraan para sa pagkalkula ng mga magnetic field ay maaaring nahahati sa:
-
analitikal;
-
graphical;
-
eksperimental.
Ginagamit ng mga analytical na pamamaraan ang pagsasama ng mga equation ng Poisson (para sa mga lugar kung saan dumadaloy ang kasalukuyang), pagsasama ng mga antas ng Laplace (para sa mga lugar na hindi sinasakop ng mga alon), ang paraan ng mga mirror na imahe, atbp. Sa kaso ng spherical o cylindrical symmetry, ang mga formula para sa mga pangkalahatang batas sa pagpapatakbo ay ginagamit.
Sa pagkakaroon ng magnetized media, ang mga problema ay maaaring malutas gamit ang parehong scalar at vector magnetic potensyal. Kung ang mga libreng alon ay nasa labas ng dami ng interes sa amin, pinakamahusay na lutasin ang problema gamit ang mga potensyal na scalar. Sa kasong ito, ang mga kondisyon ng hangganan ay ipinahayag ng isang potensyal na scalar.
Upang kalkulahin ang magnetic field sa isang tuloy-tuloy na ferromagnetic medium, isang paraan batay sa pagkakapareho ng mga equation ng magnetic field sa mga equation ng direktang kasalukuyang sa isang conductive medium ay ginagamit. Gayunpaman, ang pamamaraan ay wasto sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng hangganan, na kadalasan ay hindi ang kaso.
Sa katunayan, habang ang electrical conductivity ng espasyo sa paligid ng mga wire ay zero, walang mga insulator para sa magnetic flux at ang pagtagas ng flux parallel sa mga indibidwal na elemento ay maaaring maging makabuluhan. Kung mas mataas ang magnetic permeability ng magnetic circuit, mas kaunting mga error ang nakuha.
Sa kabila ng convergence ng mga resulta, ang representasyon ng daloy ng landas sa anyo ng isang magnetic circuit ay ang batayan ng disenyo ng mga de-koryenteng makina at kagamitan, dahil ito ay nagbibigay-daan sa mga kalkulasyon na gawin sa mga kaso kung saan ang solusyon ng problema sa pamamagitan ng mga pangkalahatang pamamaraan. ay halos imposible.
Ang isang komplikasyon sa mga kalkulasyon sa pagkakaroon ng mga ferromagnetic substance ay ipinakilala ng hindi linear na pag-asa ng magnetic permeability sa lakas ng field. Kung ang pag-asa na ito ay kilala, kung gayon ang problema ay malulutas sa pamamagitan ng paraan ng sunud-sunod na pagtatantya.
Una, ang isang solusyon ay matatagpuan sa pag-aakalang ang halaga ng permeability ay pare-pareho.Pagkatapos, pagkatapos matukoy ang pagkamatagusin sa iba't ibang mga punto ng magnetic circuit, ang problema ay malulutas muli, isinasaalang-alang ang mga pagwawasto para sa halaga ng magnetic permeability. Ang pagkalkula ay paulit-ulit hanggang sa ang pinahihintulutang mga paglihis ng mga halaga ng lakas ng magnetic field o ang magnetic induction mula sa mga tinukoy ay nakuha.
Ang mga pamamaraan ng analitikal, dahil sa mga kahirapan ng isang likas na matematika, ay ginagawang posible upang malutas ang isang napakaliit na hanay ng mga problema. Sa mga kaso kung saan mahirap kalkulahin ang field sa pamamagitan ng analytical na pamamaraan, gumamit ng graphical na pagtatayo ng larawan ng field. Ang pamamaraang ito ay maaaring gamitin upang kalkulahin ang dalawang-dimensional na mga field ng pag-ikot.
Sa napakahirap na mga kaso, lalo na sa mga spatial na patlang, ginagamit nila ang isang eksperimentong pag-aaral ng larangan, na binubuo sa pagtukoy ng induction sa mga indibidwal na punto ng field sa pamamagitan ng isa sa mga pamamaraan ng pagsukat ng dami na ito.
Ginagamit din ang simulation na gumagamit ng mga kasalukuyang field sa conducting medium. Ang simulation na ito ay batay sa pagkakatulad sa pagitan ng field sa conducting medium at eddy magnetic field.
Ang pinakasimpleng qualitative study ng magnetic field ay ginagawa sa pamamagitan ng pagtukoy sa field pattern gamit ang steel shavings cast sa isang flat sheet ng non-ferromagnetic material, o paggamit ng iron oxide powders na sinuspinde sa isang likido gaya ng kerosene. Ang huling paraan ay malawakang ginagamit para sa magnetic detection ng mga depekto sa mga produktong bakal.
Sa hinaharap, sa site na «Kapaki-pakinabang para sa isang electrician», isasaalang-alang namin ang ilang mga tipikal na gawain para sa pagkalkula ng mga magnetic field: pagkalkula ng field ng isang electromagnetic ball sa isang pare-parehong magnetic field sa vacuum (sa hangin), isang paraan ng paggamit ng pamamaraan. ng mga mirror na imahe para sa pagkalkula ng mga magnetic field , mga halimbawa na may mga kalkulasyon ng iba't ibang magnetic circuit.
Tingnan din:
Para saan ang pagkalkula ng mga magnetic circuit?
Magnetic field ng kasalukuyang-carrying coil