Magnetiline takistus
Mida mõistetakse magnetilise takistuse all?
Magnetiline takistus on suurus, mis kirjeldab vastupanu, millele magnetvälja jooned aine kaudu liikudes vastu seisavad. Kui magnetiline takistus on suur, läbivad magnetvälja jooned materjali halvasti. Magnetiline takistus on seega pöördvõrdeline magnetilise permeaabluse (läbitavuse) μ-ga. Ferromagnetilised ained on seetõttu väga väikese magnetilise takistusega.Sisukord
Im Magnetism
ist der sogenannte magnetiline voog
Φ
elektrivoolu I
vaste elektris.
Magnetilise magnetilise pinge
Umag
ja magnetilise voo Φ
abil saab määratleda magnetilise takistuse Rmag
seose kaudu:
Umag=Rmag•Φ See vastab elektriõpetuse Ohmi seadusele U=R•I, kus U on elektripinge, I elektrivool ja R elektriline (Ohmi) takistus.
Materjalides, mille läbitavus ("läbilaskvus") on suur, on magnetiline voog väga suur. Seetõttu on magnetiline takistus väga väike. See kehtib ferromagnetiliste materjalide, näiteks raua, kohta.
Ülijuhil on seevastu lõpmata suur magnetiline takistus. Ülijuhis tõrjub magnetilise voo täielikult oma sisemusest välja. Magnetväli ei saa ülijuhisse tungida. Ülijuhise läbitavus on null.
Näide magnetiliste takistuste arvutamiseks
Magnetiliste takistuste kujutluse abil saab nagu vooluringis arvutada erinevate magnetiliste takistuste jada- ja rööpühendusi.Näiteks võib vaadelda rõngakujulist mähist pikkusega L, millel on rauasüdamik ja õhuvahe laiusega d. Selles mähises on magnetväli rauasüdamiku sees väiksem kui õhuvahes. Välja tugevus on siin pöördvõrdeliselt võrdeline läbitavusega, seega võrdeline magnetilise takistusega. See on täielik analoog elektrivooluringiga. Suurte takistuste korral on elektriväli suur, sest takistil langeb suur pinge.
Pika rõngakujulise mähise rauasüdamikuga võib käsitleda kui magnetilist takistust.
Ka õhuvahe moodustab magnetilise takistuse.
Kuna õhu magnetiline läbitavus on oluliselt väiksem kui raua läbitavus, on õhuvahe magnetiline takistus suurem kui rauasüdamiku takistus.
Kui õhuvahesid vähendada, väheneb õhuvahe takistus.
Magnetiline pinge, mis on omistatav õhuvahele, on sarnaselt magnettakistusele vastavalt suur.
Seda võib ligikaudselt esitada magnetvälja ja vahe laiuse d
korrutisena:
\(U_{magnetisch,Luftspalt}=H_{Luft}\cdot{d}=\frac{B}{\mu_0\mu_{Luft}}\cdot{d}\).
Pooli (rauast südamikuga) magnetiline pinge on seevastu:
\(U_{magnetisch,Spule}=H_{Spule}\cdot{L}=\frac{B}{\mu_0\mu_{Eisen}}\cdot{L}\).
Magnetvoog on nii rauasüdamikus kui ka õhuvahel sama suur. See läbib ristlõikepinna A ja on võrdne
\(\Phi=B\cdot{A}\).
Rauasüdamikuga pooli magnettakistuse jaoks kehtib seega:
\(R_{magnetisch,Spule}=\frac{U_{magnetisch,Spule}}{\Phi}=\frac{1}{\mu_0\mu_{Eisen}}\cdot\frac{L}{A}\).
Samal ajal on õhuvahe magnettakistus määratud valemiga
\(R_{magnetisch,Luftspalt}=\frac{U_{magnetisch,Luftspalt}}{\Phi}=\frac{1}{\mu_0\mu_{Luft}}\cdot\frac{d}{A}\)
. Seega, mida "pikem" on magnetilise jadaringi element, seda suurem on vastav magnettakistus.
Mida suurem on läbitavus μ
ja ehitusdetaili ristlõikepindala A,
seda väiksem on magnettakistus.
Nii nagu elektrilises jadaringis tuleb järjestikuste komponentide takistused liita, et saada vooluringi kogutakistus, saadakse ka kujutatud magnetringi kogumagnettakistus üksikosade magnettakistuste liitmise teel. Seega kehtib kujutatud rõngaspooli koos õhuvahesega puhul:
\(R_{magnetisch}=R_{magnetisch,Spule}+R_{magnetisch,Luftspalt}\).
Nii elektrilisel kui ka magnetilisel juhul langeb pingelang takistustel proportsionaalselt vastava takistusega.
Samuti võiks magnetkomponente ühendada rööbiti.
Sel juhul liituvad magnettakistused, nagu elektrilises rööbiti ühenduses, vastastikuliselt.
See tähendab, et kogutakistus väheneb rööpühenduse korral võrreldes üksikkomponentidega.
Autor:
Dr. Franz-Josef Schmitt
Dr. Franz-Josef Schmitt on füüsik ja Martin Lutheri nimelise Halle-Wittenbergi ülikooli füüsika edasijõudnute praktikumi teaduslik juht. Aastatel 2011–2019 töötas ta Tehnikaülikoolis ning juhtis mitmeid õppeprojekte ja keemia projektlaborit. Tema teadustöö keskmes on ajalahutusega fluorestsents-spektroskoopia bioloogiliselt aktiivsetel makromolekulidel. Lisaks on ta Sensoik Technologies GmbH tegevjuht.
Dr. Franz-Josef Schmitt
Dr. Franz-Josef Schmitt on füüsik ja Martin Lutheri nimelise Halle-Wittenbergi ülikooli füüsika edasijõudnute praktikumi teaduslik juht. Aastatel 2011–2019 töötas ta Tehnikaülikoolis ning juhtis mitmeid õppeprojekte ja keemia projektlaborit. Tema teadustöö keskmes on ajalahutusega fluorestsents-spektroskoopia bioloogiliselt aktiivsetel makromolekulidel. Lisaks on ta Sensoik Technologies GmbH tegevjuht.
Kogu kompendiumi sisu (tekstid, fotod, illustratsioonid jms) autoriõigus kuulub autorile Franz-Josef Schmittile. Teose ainuõigused kuuluvad Webcraft GmbH-le (kui supermagnete.ee haldajale). Ilma Webcraft GmbH-i selgesõnalise loata ei tohi sisu kopeerida ega muul viisil kasutada.
© 2008–2026 Webcraft GmbH
© 2008–2026 Webcraft GmbH
