Магнитно съпротивление (релуктанс) — определение, формула и приложения

Терминът е въведен през май 1888 г. от Оливър Хевисайд. Понятието "магнитно съпротивление" е споменато за първи път от Джеймс Джаул, а терминът "магнитомоторна сила" (ММС) е назован за първи път от Бозанке. Идеята за закон за магнитния поток, подобен на закона на Ом за затворени електрически вериги, се приписва на Х. Роуланд.

Общото съпротивление е равно на отношението на "магнитодвижещата сила" (ММС) в пасивна магнитна верига към магнитния поток в тази верига. В полето на променлив ток релютансът е отношението на амплитудните стойности за синусоидална ММФ и магнитния поток. (вж. фазори)

Определението може да се изрази по следния начин:

R = F Φ {\displaystyle {\mathcal {R}}={\frac {\mathcal {F}}{\Phi }}}

където

R {\displaystyle {\mathcal {R}}} ("R") е съпротивлението в ампервибратори на вебер (единица, която е еквивалентна на витла на хений). "Обороти" се отнася до броя на навивките на електрически проводник, който се състои от индуктор.

F {\displaystyle {\mathcal {F}}} ("F") е магнитомоторната сила (ММС) в ампер-обръщения

Φ ("Phi") е магнитният поток във вебери.

Понякога той е известен като закон на Хопкинсон и е аналогичен на закона на Ом, като съпротивлението е заменено с нежелание, напрежението - с ММФ, а токът - с магнитен поток.

Магнитният поток винаги образува затворен контур, както е описано в уравненията на Максуел, но пътят на контура зависи от съпротивлението на околните материали. Той се концентрира около пътя на най-малкото съпротивление. Въздухът и вакуумът имат голямо съпротивление. Лесно намагнитизиращите се материали, като например мекото желязо, имат ниско съпротивление. Концентрацията на потока в материалите с ниско съпротивление образува силни временни полюси и предизвиква механични сили, които се стремят да придвижат материалите към области с по-висок поток, така че винаги е налице привличаща сила (притегляне).

Съпротивлението на равномерна магнитна верига може да се изчисли по следния начин:

R = l μ 0 μ r A {\displaystyle {\mathcal {R}}={\frac {l}{\mu _{0}\mu _{r}A}}}

или

R = l μ A {\displaystyle {\mathcal {R}}={\frac {l}{\mu A}}}

където

l е дължината на веригата в метри

μ 0 {\displaystyle \mu _{0}} е пропускливостта на свободното пространство, равна на 4 π × 10 - 7 {\displaystyle 4\pi \times 10^{-7}} хенири на метър

μ r {\displaystyle \mu _{r}} е относителната магнитна проницаемост на материала (безразмерна)

μ {\displaystyle \mu } е пропускливостта на материала ( μ = μ 0 μ r {\displaystyle \mu =\mu _{0}\mu _{r}} )

A е площта на напречното сечение на веригата в квадратни метри.

Обратната стойност на съпротивлението се нарича проницаемост.

P = 1 R {\displaystyle {\mathcal {P}}={\frac {1}{\mathcal {R}}}}

Неговата производна единица по SI е хенри (същата като единицата за индуктивност, въпреки че двете понятия са различни).

• В сърцевините на някои трансформатори могат да се създадат въздушни междини, за да се намали ефектът на насищане. Това увеличава съпротивлението на магнитната верига и ѝ позволява да съхранява повече енергия преди насищането на сърцевината. Този ефект се използва и при flyback трансформатора.

• Промяната на съпротивлението е принципът, на който се основават двигателят с променливо съпротивление (или генераторът с променливо съпротивление) и алтернаторът на Александърсон. С други думи, силите на съпротивление търсят най-изравнената магнитна верига и малко разстояние между въздушните междини.

• Мултимедийните високоговорители обикновено са магнитно екранирани, за да се намалят магнитните смущения, които предизвикват в телевизорите и други екрани. Магнитът на високоговорителя е покрит с материал, например меко желязо, за да се сведе до минимум блуждаещото магнитно поле.

Нежеланието може да се прилага и за:

• Редукционни двигатели
• Магнитни пикапи с променливо съпротивление

• Диелектрично комплексно съпротивление
• Магнитен капацитет
• Магнитен капацитет
• Магнитна верига
• Магнитно комплексно съпротивление
• Редукционен двигател