चुंबकीय अनिच्छा: इकाइयों, सूत्र, गणना, उदाहरण - शारीरिक - 2025

चुंबकीय अनिच्छा एक बड़ा अनिच्छा अधिक चुंबकीय प्रवाह की स्थापना के लिए मुश्किल: या चुंबकीय प्रतिरोध विपक्ष साधन प्रस्तुत चुंबकीय प्रवाह के पारित होने है। चुंबकीय सर्किट में, अनिच्छा की विद्युत परिपथ में विद्युत प्रतिरोध के समान भूमिका होती है।

विद्युत प्रवाह द्वारा किया गया एक तार एक बहुत ही सरल चुंबकीय सर्किट का एक उदाहरण है। वर्तमान के लिए धन्यवाद, एक चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न होता है जो कुंडल की ज्यामितीय व्यवस्था पर निर्भर करता है और इसके माध्यम से प्रवाह की तीव्रता पर भी।

चित्रा 1. चुंबकीय अनिच्छा ट्रांसफार्मर की तरह चुंबकीय सर्किट की एक विशेषता है। स्रोत: पिक्साबे

सूत्र और इकाइयाँ

चुंबकीय प्रवाह को, _{m के} रूप में दर्शाते हुए, हमारे पास है:

कहाँ पे:

-N कुंडल के घुमावों की संख्या है।

-वर्तमान की तीव्रता i है।

-of _c सर्किट की लंबाई को दर्शाता है।

- एक _ग पार-अनुभागीय क्षेत्र है।

-ility माध्यम की पारगम्यता है।

हर में कारक जो ज्यामिति को जोड़ता है और साथ ही माध्यम का प्रभाव ठीक सर्किट की चुंबकीय अनिच्छा है, एक स्केलर मात्रा जिसे अक्षर ℜ द्वारा निरूपित किया जाता है, इसे विद्युत प्रतिरोध से अलग करने के लिए। इसलिए:

अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली इकाइयों (एसआई) में (को हेनरी के व्युत्क्रम के रूप में मापा जाता है (एन की संख्या से गुणा)। बदले में, हेनरी चुंबकीय अधिष्ठापन के लिए इकाई है, जो 1 टेस्ला (टी) x वर्ग मीटर / एम्पीयर के बराबर है। इस प्रकार:

1 एच ^-1 = 1 ए / टीएम ²

1 टीएम ² = 1 वेबर (डब्ल्यूबी) के बाद से, अनिच्छा भी ए / डब्ल्यूबी (एम्पीयर / वेबर या अधिक बार एम्पीयर-टर्न / वेबर) में व्यक्त की जाती है।

चुंबकीय अनिच्छा की गणना कैसे की जाती है?

चुम्बकीय अनिच्छा के कारण चुम्बकीय परिपथ में विद्युत प्रतिरोध की भूमिका समान होती है, इसलिए इन परिपथों के लिए ओम के नियम V = IR के समतुल्य सादृश्य का विस्तार करना संभव है।

यद्यपि यह ठीक से प्रसारित नहीं होता है, लेकिन चुंबकीय प्रवाह the _m विद्युत धारा के स्थान पर ले जाता है, जबकि वोल्टेज V के बजाय, चुंबकीय वोल्टेज या मैग्नेटोमोटिव बल को परिभाषित किया जाता है, जो विद्युत परिपथों के अनुरूप या विद्युत परिपथों में ईएमएफ होता है।

मैग्नेटोमोटिव बल चुंबकीय प्रवाह को बनाए रखने के लिए जिम्मेदार है। यह संक्षिप्त रूप से मिमी है और इसे mm के रूप में दर्शाया जाता है। इसके साथ, हमारे पास अंततः एक समीकरण है जो तीन मात्राओं से संबंधित है:

और समीकरण Φ के साथ तुलना _मीटर = नी / (ℓ _ग / μA _ग), यह है कि यह निष्कर्ष निकाला गया है:

इस तरह, अनिच्छा की गणना सर्किट की ज्यामिति और माध्यम की पारगम्यता, या चुंबकीय प्रवाह और चुंबकीय तनाव को जानकर की जा सकती है, इस अंतिम समीकरण के लिए धन्यवाद, हॉपकिंसन का नियम कहा जाता है।

विद्युत प्रतिरोध के साथ अंतर

चुंबकीय अनिच्छा ℜ = ℓ के लिए समीकरण _ग / μA _सी विद्युत प्रतिरोध के लिए आर = एल / σA के समान है। उत्तरार्द्ध में, the सामग्री की चालकता का प्रतिनिधित्व करता है, एल तार की लंबाई है और ए इसके क्रॉस सेक्शन का क्षेत्र है।

ये तीन मात्राएँ: σ, L और A स्थिर हैं। हालांकि, मध्यम μ की पारगम्यता, सामान्य रूप से, स्थिर नहीं होती है, ताकि किसी सर्किट की चुंबकीय अनिच्छा उसके विद्युत उपमा के विपरीत स्थिर न हो।

यदि माध्यम में परिवर्तन होता है, उदाहरण के लिए, जब हवा से लोहा या इसके विपरीत जा रहा है, तो पारगम्यता में परिवर्तन होता है, जिसके परिणामस्वरूप अनिच्छा में परिवर्तन होता है। और चुंबकीय सामग्री भी हिस्टैरिसीस चक्रों के माध्यम से जाती हैं।

इसका मतलब यह है कि बाहरी क्षेत्र के आवेदन से सामग्री को चुंबकत्व के कुछ बनाए रखने का कारण बनता है, भले ही क्षेत्र को हटा दिया गया हो।

इस कारण से, हर बार जब चुंबकीय अनिच्छा की गणना की जाती है, तो यह ध्यान से निर्दिष्ट करना आवश्यक है कि सामग्री चक्र में कहां है और इस तरह से उनका चुंबकत्व पता है।

उदाहरण

हालांकि अनिच्छा सर्किट की ज्यामिति पर अत्यधिक निर्भर है, यह माध्यम की पारगम्यता पर भी निर्भर करता है। यह मूल्य जितना अधिक होगा, अनिच्छा कम होगी; फेरोमैग्नेटिक मैटेरियल्स का मामला ऐसा है। दूसरी ओर, वायु में कम पारगम्यता होती है, इसलिए इसकी चुंबकीय अनिच्छा अधिक होती है।

solenoids

एक सोलनॉइड एन मोड़ के साथ बनाई गई लंबाई en की घुमावदार है, जिसके माध्यम से एक विद्युत प्रवाह I पास किया जाता है। मोड़ आम तौर पर एक गोल फैशन में घाव होते हैं।

इसके अंदर, एक गहन और समान चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है, जबकि क्षेत्र के बाहर लगभग शून्य हो जाता है।

चित्रा 2. एक सोलनॉइड के अंदर चुंबकीय क्षेत्र। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स Rajiv1840478।

यदि घुमावदार को एक गोलाकार आकार दिया जाता है, तो इसमें एक धार होती है। अंदर हवा हो सकती है, लेकिन अगर एक लोहे की कोर रखी जाती है, तो चुंबकीय प्रवाह बहुत अधिक होता है, इस खनिज की उच्च पारगम्यता के लिए धन्यवाद।

एक आयताकार लौह कोर पर कुंडल घाव

एक आयताकार लौह कोर पर कॉइल को घुमावदार करके एक चुंबकीय सर्किट बनाया जा सकता है। इस तरह, जब तार के माध्यम से एक धारा पारित की जाती है, तो लोहे के कोर के भीतर सीमित तीव्र प्रवाह को स्थापित करना संभव है, जैसा कि आंकड़े 3 में दिखाया गया है।

अनिच्छा सर्किट की लंबाई और आंकड़े में इंगित क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र पर निर्भर करती है। दिखाया गया सर्किट समरूप है, क्योंकि कोर एकल सामग्री से बना है और क्रॉस सेक्शन एक समान रहता है।

चित्रा 3. एक साधारण चुंबकीय सर्किट जिसमें आयताकार आकार में एक लोहे की कोर पर कुंडल घाव होता है। बाईं आकृति का स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स। बार बार

हल किया अभ्यास

- अभ्यास 1

2000 घुमावों के साथ एक आयताकार सोलेनोइड की चुंबकीय अनिच्छा ज्ञात करें, यह जानते हुए कि जब 5 ए का एक प्रवाह इसके माध्यम से बहता है, तो 8 mWb का एक चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न होता है।

उपाय

समीकरण voltage = नी का उपयोग चुंबकीय वोल्टेज की गणना करने के लिए किया जाता है, चूंकि वर्तमान की तीव्रता और कुंडल में घुमावों की संख्या उपलब्ध है। यह सिर्फ गुणा करता है:

फिर उपयोग ℱ = । _{M से बना है} । To, वेबर में चुंबकीय प्रवाह को व्यक्त करने का ख्याल रखते हुए (उपसर्ग "m" का अर्थ "मिली" है, इसलिए इसे 10 ^-3 से गुणा किया जाता है:

अब अनिच्छा साफ हो गई है और मूल्यों को प्रतिस्थापित किया गया है:

- व्यायाम २

चित्र में दिखाए गए आयामों के साथ दिखाए गए सर्किट की चुंबकीय अनिच्छा की गणना करें, जो सेंटीमीटर में हैं। कोर की पारगम्यता μ = 0.005655 T · m / A है और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र स्थिर है, 25.5% ² ।

चित्रा 4. उदाहरण का चुंबकीय परिपथ 2. स्रोत: एफ। जैपाटा।

उपाय

हम सूत्र लागू करेंगे:

पारगम्यता और क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र विवरण में डेटा के रूप में उपलब्ध हैं। यह सर्किट की लंबाई को खोजने के लिए बनी हुई है, जो आंकड़े में लाल आयत की परिधि है।

ऐसा करने के लिए, एक क्षैतिज पक्ष की लंबाई औसतन होती है, जिससे अधिक लंबाई और कम लंबाई होती है: (55 +25 सेमी) / 2 = 40 सेमी। फिर ऊर्ध्वाधर पक्ष के लिए उसी तरह आगे बढ़ें: (60 +30 सेमी) / 2 = 45 सेमी।

अंत में चार भुजाओं की औसत लंबाई जोड़ी जाती है:

अनिच्छा सूत्र में घटते मान को घटाना, क्रॉस-सेक्शन की लंबाई और क्षेत्र को व्यक्त किए बिना पहले नहीं - बयान में - एसआई इकाइयों में:

संदर्भ

1. अलेमन, एम। फेरोमैग्नेटिक कोर। से पुनर्प्राप्त: youtube.com।
2. चुंबकीय सर्किट और अनिच्छा। से पुनर्प्राप्त: mse.ndhu.edu.tw।
3. स्पिनडेल, ई। 1982. इलेक्ट्रिक और मैग्नेटिक सर्किट। नई लाइब्रेरी।
4. विकिपीडिया। चुंबकत्व बल। से पुनर्प्राप्त: es.wikipedia.org।
5. विकिपीडिया। चुंबकीय अनिच्छा। से पुनर्प्राप्त: es.wikipedia.org।