Elektromagnetinis instrumentas

Elektromagnetas - įtaisas, susidedantis iš magnetinės medžiagos šerdies, apsuptos ritės, per kurią perduodama elektros srovė, kad magnetizuotų šerdį. Elektromagnetas yra naudojamas visur, kur reikia valdomų magnetų, pavyzdžiui, tokiose situacijose, kai magnetinis srautas turi būti keičiamas, keičiamas atvirkščiai arba įjungiamas ir išjungiamas.

Elektromagnetų inžinerinis projektas susisteminamas pagal magnetinės grandinės koncepciją. Magnetinėje grandinėje magnetomotorinė jėga F, arba Fm, yra apibrėžiama kaip ritės, sukuriančios magnetinį lauką, ampetro apsisukimai, sukuriantys magnetinį srautą grandinėje. Taigi, jei r n nulio apsisukimas metrui teka srovę i amperais, ritės viduje esantis laukas yra n amperais per metrą, o jos sukuriama magnetomotorinė jėga yra nulis amperų apsisukimų, kur l yra ritės ilgis. Patogiau, jei magnetomotorinė jėga yra Ni, kur N yra bendras ritės posūkių skaičius. Magnetinio srauto tankis B yra srovės tankio elektrinėje grandinėje ekvivalentas magnetinėje grandinėje. Magnetinėje grandinėje magnetinis srovės ekvivalentas yra visas srautas, simbolizuojamas graikiška raide phi, ϕ, kurį nurodo BA, kur A yra magnetinės grandinės skerspjūvio plotas. Elektrinėje grandinėje elektromotorinė jėga (E) yra susijusi su srove, t., Grandinėje E = Ri, kur R yra grandinės varža. Magnetinėje grandinėje F = rϕ, kur r yra magnetinės grandinės nenoras ir prilygsta varžai elektros grandinėje. Neatidumas gaunamas dalijant magnetinio kelio ilgį l iš pralaidumo ir skerspjūvio ploto A; tokiu būdu r = l / μA, graikiškos raidės mu, μ, simbolizuojančios terpės, sudarančios magnetinę grandinę, pralaidumą. Nenorėjimo vienetai yra ampetro apsisukimai vienam weber. Šios sąvokos gali būti naudojamos norint apskaičiuoti magnetinės grandinės nenorą ir tokiu būdu srovę, reikalingą per ritę, kad per šią grandinę priverstų norimą srautą.

Kelios prielaidos, susijusios su tokio tipo skaičiavimais, geriausiu atveju suteikia tik apytikslį projektavimo vadovą. Pralaidžios terpės poveikis magnetiniam laukui gali būti įsivaizduojamas kaip tarsi į save nukreipiantis magnetines jėgos linijas. Priešingai, jėgos linijos, einančios iš aukšto į mažo pralaidumo regioną, yra linkusios išplisti, ir tai įvyks esant oro tarpui. Taigi srauto tankį, kuris yra proporcingas jėgos eilučių skaičiui ploto vienete, oro tarpoje sumažins linijos, išsikišusios ar susivėlusios į tarpo šonus. Šis poveikis padidės, jei bus ilgesnės spragos; gali būti padarytos grubios pataisos, siekiant atsižvelgti į mažėjantį poveikį.

Taip pat buvo manoma, kad magnetinis laukas yra ribojamas ritės viduje. Tiesą sakant, visada yra tam tikras nuotėkio srautas, kurį atspindi magnetinės jėgos linijos aplink ritės išorę, o tai neprisideda prie šerdies įmagnetinimo. Nuotėkio srautas paprastai yra mažas, jei magnetinės šerdies pralaidumas yra gana didelis.

Praktikoje magnetinės medžiagos pralaidumas priklauso nuo joje esančio srauto tankio. Taigi realią medžiagą galima apskaičiuoti tik tuo atveju, jei yra tikroji įmagnetėjimo kreivė arba, naudingiau, μ grafikas, palyginti su B.

Galiausiai daroma prielaida, kad magnetinė šerdis nėra įmagnetinta iki soties. Jei taip būtų, srauto tankio padidinant oro tarpą šiame dizaine nebuvo galima padidinti, nesvarbu, kokia srovė buvo praleidžiama per ritę. Šios sąvokos toliau plečiamos sekančiuose skyriuose apie konkrečius įrenginius.