Методе за прорачун магнетних поља

Постоји много врста задатака за израчунавање магнетних поља. Поред задатака за одређивање индуктивности кола која раде у магнетном пољу, постоје и задаци за прорачун магнетних поља у сложеним феромагнетним структурама, задаци за расподелу струја у одређеној запремини за добијање магнетног поља задатог интензитета итд.

Методе за прорачун магнетних поља могу се поделити на аналитичке, графичке и експерименталне Методе за прорачун магнетних поља се могу поделити на аналитичке, графичке и експерименталне Методе за прорачун магнетних поља се могу поделити на:

• аналитички;

• графички;

• експериментални.

Аналитичке методе користе интеграцију Поасонових једначина (за области где тече струја), интеграцију Лапласових нивоа (за области које нису заузете струјама), метод огледа у огледалу итд. У случају сферне или цилиндричне симетрије, користе се формуле за опште оперативне законе.

У присуству магнетизованих медија, проблеми се могу решити коришћењем и скаларних и векторских магнетних потенцијала. Ако су слободне струје изван запремине која нас занима, најбоље је проблем решити коришћењем скаларних потенцијала. У овом случају, гранични услови су изражени скаларним потенцијалом.

За израчунавање магнетног поља у континуалном феромагнетном медију користи се метода заснована на сличности једначина магнетног поља са једначинама једносмерне струје у проводној средини. Међутим, метода је важећа под истим граничним условима, што обично није случај.

У ствари, док је електрична проводљивост простора око жица нула, нема изолатора за магнетни флукс и цурење флукса паралелно са појединачним елементима може бити значајно. Што је већа магнетна пермеабилност магнетног кола, добија се мање грешака.

Упркос конвергенцији резултата, представљање путање тока у облику магнетног кола представља основу пројектовања електричних машина и опреме, јер омогућава прорачуне у случајевима када је решење проблема општим методама. је практично немогуће.

Компликацију у прорачунима у присуству феромагнетних супстанци уноси нелинеарна зависност магнетне пермеабилности од јачине поља. Ако је ова зависност позната, онда се проблем решава методом узастопних апроксимација.

Прво се нађе решење под претпоставком да је вредност пермеабилности константна.Затим, након одређивања пермеабилности у различитим тачкама магнетног кола, проблем се поново решава, узимајући у обзир корекције за вредност магнетне пермеабилности. Прорачун се понавља све док се не добију дозвољена одступања вредности јачине магнетног поља или магнетне индукције од наведених.

Аналитичке методе, због потешкоћа математичке природе, омогућавају решавање веома малог скупа проблема. У случајевима када је израчунавање поља аналитичким методама тешко, прибегавајте графичкој конструкцији слике поља. Овај метод се може користити за израчунавање дводимензионалних поља ротације.

У веома тешким случајевима, посебно код просторних поља, прибегавају се експерименталном проучавању поља, које се састоји у одређивању индукције у појединим тачкама поља једним од метода мерења ове величине.

Такође се користи симулација помоћу струјних поља у проводном медијуму.Ова симулација се заснива на аналогији између поља у проводном медијуму и вртложног магнетног поља.

Најједноставнија квалитативна студија магнетног поља се врши одређивањем поља поља коришћењем челичних струготина изливених на равну плочу не-феромагнетног материјала, или коришћењем праха оксида гвожђа суспендованог у течности као што је керозин. Последњи метод се широко користи за магнетну детекцију недостатака на челичним производима.

У будућности ћемо на сајту «Корисно за електричара» размотрити неколико типичних задатака за израчунавање магнетних поља: израчунавање поља електромагнетне лопте у једноличном магнетном пољу у вакууму (у ваздуху), метод коришћења методе зрцалних слика за прорачун магнетних поља, примери са прорачунима различитих магнетних кола.

Такође видети:

Чему служи прорачун магнетних кола?

Магнетно поље намотаја са струјом

Принципи мерења магнетних поља, инструменти за мерење параметара магнетног поља