Алтернативни енергоизточници > Теории, хипотези, физични опити
Магнитен хистерезис и посоки при взаимна индукция
Иван Димов:
Мислете образно! Формулите са само за уточняване на представите. Като ви попитат как си представяте магнитното поле 1Тесла какво ще отговорите? Аз веднага казвам - вземам една бобина и като пусна ток правя 800 кА/м. Това как ще го нарека няма значение. Това е определена плътност на тока. По същия начин остатъчната индукция Br на ферит може да се изрази чрез плътност на ток. По същество магнетизмът е ток. Въпрос с понижена трудност: Ако 1 Тесла е 800 кА/м, колко Ампера на метър ще е 0.1 Т? Отговор: Ами много ясно 80 кА/м. Въобще не ми е нужно да умножавам нещо по нула. Тя тази каша е забъркана, защото старата система CGS е заменена с новата SI. Давам два файла със сравнение на формулите в двете системи. Аз се опитвам да въведа ред като използвам предимствата на старата система и ги приложа в новата. Не случайно много фирми за магнитни материали използват още Гауси и Оерщеди. Моите означения са изключително прости, но докато стигна до тях изчетох камара книги. Просто искам да спестя малко време на бъдещите поколения. А средната магнитна линия аз я меря с рулетката и даже на око.
Bat_Vanko, дай ако обичаш графиката с ниската Br. Тези ферити ще са много добри.
А сега още малко информация.
Всеки намагнитващ се материал с остатъчна индукция Br > 0 може да се разглежда като постоянен магнит. За да го размагнитим трябва да обърнем посоката на тока в намагнитващата го бобина. Големината на обратния ток, който срива Br до нула, се свързва с тъй-наречения действителен коерцитивен интензитет Нс. Колкото този ток е по-голям, толкова магнитът е по-силен. Прието е за ниските стойности на Нс материалите да се наричат магнитно меки, а за високите Нс - магнитно твърди.
Сега да видим резонанса. Нека в даден момент токът в бобината да е максимален. Феритът при това положение е наситен до индукция Bs. Следва намаляване на тока до нула и сега феритът ще е с остатъчна индукция Br. При свиването на полето от Bs до Br феритът отдава енергия. Знаем, че напрежението е U = dB/dt. Следователно, колкото разликата Bs - Br e по-голяма, толкова по-голямо ще е dB (промяната на индукцията) и следователно кондензаторът ще вдигне по-голямо напрежение. Следва обръщане посоката на тока и Br пада до нула, но тук феритът поглъща енергия - магнитните диполи за да ги завъртиш трябва да вложиш енергия. А преди малко кондензаторът вдигаше напрежението си докато бобината и феритът отдават енергията си. Обратно, кондензаторът отдава енергия за намаляване на Br (феритът получава енергия от кондензатора за да се размагнити). Затова казвам, че за високо напрежение е нужна голяма разлика Bs - Br (Виж таблицата от първия пост). По-нататък следва намагнитване в обратна посока и т. н.
Иван Димов:
Може би първо трябваше да кажа защо се захванах с този хистерезис. Като изучавах преди години магнетизма, видях в старата система CGS, че за вакуум В = Н. Значи едно и също число определя магнетизма само че за В е в Гауси [G], а за Н е в Оерщеди [Oe]. Реших същото да го направя и в SI системата. И така стигнах до моето равенство за вакуум Нd = Hi. Прилагам файл да видите как стигнах до него. Просто видях, че размерността на В върху мю нулево е Ампер на метър и така вляво имаме [A/m] и вдясно имаме два пъти [A/m]. И като попрочетох и поумувах стигнах до тук. Просто е като гъбена чорба.
Bat_Vanko:
Да прав си, не разбрах от първия път, че става въпрос за хистерезис на вакуума!
Извинявай грешката моя! :D
Иван Димов:
В моя архив намерих хистерезис на NANOPERM. За мен синият хистерезис е по-добър за високо напрежение. Прилагам и файлове на английски, може mzk да ги хареса.
Иван Димов:
Така. Да се опитаме да оправим бъркотията с данните за магнитните материали.
Реших да си направя сам собствен ферит или някакъв друг магнитен материал за магнитопровод на трансформатор. За целта прерових голям куп с информация и установих някои грешки при трансформацията на величини от системата CGS в същите величини, но от измервателната система SI. Става въпрос за така наречената магнитна възприемчивост х. В системата CGS съществува формула за
намагнитеността I = x.H = M/V, където
I [A/cm] намагнитеността в Ампери на сантиметър
М [A.cm^2] - магнитен момент на материала с обем V[cm^3]
H [Oe] - магнитен интензитет в Оерщеди
х - магнитна възприемчивост за единица обем (казват, че е безразмерна, но аз мисля, че е по-добре да има размер [A/cm.Oe])
Сега да разгледаме същата формула, но в системата SI
намагнитеността P = µo.x.H = µo.M/V, където
P[T] – намагнитеност в Тесла
М [A.m^2] - магнитен момент на материала с обем V[m^3]
H [A/m] - магнитен интензитет в Ампери на метър
µo = 4.π.10^(-7) [T.m/A] - константа
х - магнитна възприемчивост за единица обем – тук вече е безразмерна
В SI намагнитеността Р била аналогична на поляризацията от електростатиката и затова буквата е същата (в някои учебници се използва буквата М). Видях и формула подобна на моята формула (Hd= Hi + Hм), а именно B = Bо + P, където Р е намагнитеността само на материала и очевидно се мери в Тесла [T], а Bо [T] е магнитното поле само от тока в бобината, която създава полето за да намагнити материала. Така сумата от полетата на бобината Bо и материала Р дават цялото поле В[T]. Разликата е, че при моята формула аз меря с [A/m], а в тяхната мерят магнитното поле в [T]. Аз и друг път съм казвал, че магнитният интензитет Н и магнитната индукция В са едно и също нещо, мерено по два различни начина. Просто като умножим мерните единици на Н по константата µо ще получим мерните единици на В. Така 1[Т] е около 800 [кА/м].
Сега да видим как да преобразуваме възприемчивостта х от CGS в х от SI. Записвам двете формули една под друга.
CGS намагнитеността I = x.H = M/V
SI намагнитеността P = µо.x.H = µо.M/V
Слагам конкретни числа в двете формули и пак ги записвам една под друга.
CGS намагнитеността 100 [A/cm] = 100 [A/cm.Oe] * 1 [Oe]
SI намагнитеността 10^4[A/m] * µо = µо * x * 79.577 [A/m]
Приех че х в CGS е 100 единици и намагнитващото поле е 1 Оерщед. Така за намагнитеността се получават 100 [A/cm]. Тези 100 [A/cm] са всъщност 10^4[A/m]. Такова поле за да го мерим в [Т] трябва да го умножим по константата µо и затова тя се появи вляво в равенството за SI намагнитеността. Отдясно на това равенство интензитетът е 79.577 [A/m], защото това е същият интензитет, но в CGS се мери като 1 Оерщед. Така намирам за възприемчивостта в SI ...... х = 125.6645
Значи възприемчивостта в SI ...... х = 125.6645
възприемчивостта в CGS ... х = 100 , от което следва
10 . х(SI) = 4 . π .х(CGS), където п=3.14
Така тази моя трансформация на единиците се различава с цял порядък от такава в учебниците.
Друго интересно – ако в CGS намагнитеността I я мерим в Оерщеди, ще имаме безразмерна възприемчивост х, но тогава числата за х ще са едни и същи и за двете системи CGS и SI.
Не знам дали някой е правил опит да приравни данните за магнитната възприемчивост от CGS към SI, но май доста ще се затрудни.
Навигация
[0] Списък на темите
Премини на пълна версия