ચુંબકીય સર્કિટની ગણતરી શું છે?

કેટલાક તકનીકી હેતુઓ માટે, અહીં આપણે તેમાંના ઘણાના ઉદાહરણને ધ્યાનમાં લઈશું, ચુંબકીય સર્કિટના પરિમાણોની ગણતરી કરવી જરૂરી છે. અને આ ગણતરીઓમાં મુખ્ય સાધન સામાન્ય ઓપરેટિંગ કાયદો છે. તે આના જેવું લાગે છે: બંધ લૂપ સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ વેક્ટરની રેખા અભિન્ન આ લૂપ દ્વારા આવરી લેવામાં આવતા પ્રવાહોના બીજગણિત સરવાળા સમાન છે. સામાન્ય લાગુ કાયદો નીચે પ્રમાણે લખાયેલ છે:

અને જો આ કિસ્સામાં એકીકરણ સર્કિટ W વળાંકની કોઇલને આવરી લે છે જેના દ્વારા પ્રવાહ I વહે છે, તો પ્રવાહોનો બીજગણિત સરવાળો એ ઉત્પાદન I * W છે — આ ઉત્પાદનને MDF નું મેગ્નેટોમોટિવ બળ કહેવામાં આવે છે, જેને F સૂચવવામાં આવે છે. આ સ્થિતિ નીચે મુજબ લખાયેલ છે:

એકીકરણ સમોચ્ચ ઘણીવાર ચુંબકીય ક્ષેત્ર રેખા સાથે સુસંગત થવા માટે પસંદ કરવામાં આવે છે, આ કિસ્સામાં વેક્ટર ઉત્પાદનને સ્કેલર જથ્થાના સામાન્ય ઉત્પાદન દ્વારા બદલવામાં આવે છે, અવિભાજ્યને H * L ઉત્પાદનોના સરવાળા દ્વારા બદલવામાં આવે છે, પછી ચુંબકીયના વિભાગો સર્કિટ પસંદ કરવામાં આવે છે, જેથી તેમના પરનું H બળ સ્થિર ગણવામાં આવે. પછી સામાન્ય લાગુ કાયદો એક સરળ સ્વરૂપ લે છે:

અહીં, માર્ગ દ્વારા, "ચુંબકીય પ્રતિકાર" ની વિભાવના રજૂ કરવામાં આવી છે, જે આપેલ ક્ષેત્રમાં ચુંબકીય વોલ્ટેજ H * L ના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે તેના પર ચુંબકીય પ્રવાહ Ф:

ઉદાહરણ તરીકે, આકૃતિમાં બતાવેલ ચુંબકીય સર્કિટને ધ્યાનમાં લો. અહીં, ફેરોમેગ્નેટિક કોર તેની સમગ્ર લંબાઈ સાથે સમાન ક્રોસ-વિભાગીય વિસ્તાર S ધરાવે છે. તે ચુંબકીય ક્ષેત્ર Lની મધ્ય રેખાની ચોક્કસ લંબાઈ ધરાવે છે, તેમજ જાણીતા સિગ્મા મૂલ્ય સાથે હવાનું અંતર ધરાવે છે. આપેલ ના વિન્ડિંગ ઘા દ્વારા ચુંબકીય સર્કિટ, ચોક્કસ ચુંબકીય પ્રવાહ I વહે છે.

ડાયરેક્ટ મેગ્નેટિક સર્કિટની ગણતરીની સમસ્યામાં, ચુંબકીય સર્કિટમાં આપેલ ચુંબકીય પ્રવાહ Ф ના આધારે, MDF F ની તીવ્રતા શોધો. પ્રથમ, ચુંબકીય સર્કિટમાં ઇન્ડક્શન B નક્કી કરો, આ માટે ચુંબકીય પ્રવાહ Ф ને ક્રોસ- દ્વારા વિભાજીત કરો. ચુંબકીય સર્કિટનો વિભાગીય વિસ્તાર S.

ચુંબકીયકરણ વળાંક સાથેનું બીજું પગલું એ ઇન્ડક્શન B ના આપેલ મૂલ્યને અનુરૂપ ચુંબકીય ક્ષેત્રની તાકાત H નું મૂલ્ય શોધવાનું છે. પછી કુલ વર્તમાન કાયદો લખવામાં આવે છે, જેમાં ચુંબકીય સર્કિટના તમામ વિભાગોનો સમાવેશ થાય છે:

સીધી સમસ્યાનું ઉદાહરણ

ધારો કે એક બંધ ચુંબકીય સર્કિટ છે - ટ્રાન્સફોર્મર સ્ટીલથી બનેલો ટોરોઇડલ કોર, તેમાં સંતૃપ્તિ ઇન્ડક્ટન્સ 1.7 T છે. ચુંબકીય પ્રવાહ I શોધવાનું જરૂરી છે કે જેના પર કોર સંતૃપ્ત થશે, જો તે જાણીતું હોય કે વિન્ડિંગમાં ડબલ્યુ છે. = 1000 સ્પિન. મધ્ય રેખાની લંબાઈ Lav = 0.5 મીટર છે. ચુંબકીકરણ વળાંક આપવામાં આવ્યો છે.

જવાબ:

H * Lav = W * I.

ચુંબકીયકરણ વળાંકમાંથી H શોધો: H = 2500A/m.

તેથી, I = H * Lav / W = 2500 * 0.5 / 1000 = 1.25 (amps).

નૉૅધ.નોન-મેગ્નેટિક ગેપ સમસ્યાઓ સમાન રીતે ઉકેલવામાં આવે છે, પછી સમીકરણની ડાબી બાજુએ ચુંબકીય સર્કિટ વિભાગો અને ગેપ વિભાગ માટે તમામ HL નો સરવાળો હશે. ગેપમાં ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ ચુંબકીય પ્રવાહ (તે ચુંબકીય સર્કિટ સાથે બધે સમાન હોય છે) ને ગેપના ક્ષેત્રફળ અને દ્વારા વિભાજીત કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે. ચુંબકીય અભેદ્યતા રદબાતલ માં.

ચુંબકીય સર્કિટની ગણતરીની વ્યસ્ત સમસ્યા સૂચવે છે કે, જાણીતા મેગ્નેટોમોટિવ ફોર્સ F ના આધારે, ચુંબકીય પ્રવાહની તીવ્રતા શોધવા માટે જરૂરી છે.

આ સમસ્યાને ઉકેલવા માટે, તેઓ કેટલીકવાર MDF F = f (Ф) સર્કિટની ચુંબકીય લાક્ષણિકતાનો આશરો લે છે, જ્યાં ચુંબકીય પ્રવાહ Ф ના કેટલાક મૂલ્યો MDS F ના દરેક પોતાના મૂલ્યોને અનુરૂપ હોય છે. તેથી F પર, ચુંબકીય પ્રવાહ Fનું મૂલ્ય.

વ્યસ્ત સમસ્યાનું ઉદાહરણ

ટ્રાન્સફોર્મર સ્ટીલના બંધ ટોરોઇડલ મેગ્નેટિક સર્કિટ પર W = 1000 વળાંકની કોઇલ (અગાઉની સીધી સમસ્યાની જેમ) પર ઘા છે, કોઇલમાંથી વર્તમાન I = 1.25 એમ્પીયર વહે છે. મધ્ય રેખાની લંબાઈ L = 0.5 મીટર છે. ચુંબકીય સર્કિટનો ક્રોસ વિભાગ S = 35 ચોરસ સેમી છે. ઘટાડેલા ચુંબકીયકરણ વળાંકનો ઉપયોગ કરીને કોરમાં ચુંબકીય પ્રવાહ Φ શોધો.

જવાબ:

MDS F = I * W = 1.25 * 1000 = 1250 amps. F = HL, જેનો અર્થ H = F/L = 1250 / 0.5 = 2500A/m.

ચુંબકીયકરણ વળાંકમાંથી આપણે શોધીએ છીએ કે આપેલ બળ માટે ઇન્ડક્શન B = 1.7 T છે.

મેગ્નેટિક ફ્લક્સ Ф = B * S, જેનો અર્થ છે Ф = 1.7 * 0.0035 = 0.00595 Wb.

નૉૅધ. સમગ્ર અનબ્રાન્ચેડ મેગ્નેટિક સર્કિટમાં ચુંબકીય પ્રવાહ સમાન હશે, અને જો ત્યાં હવાનું અંતર હશે, તો પણ તેમાં ચુંબકીય પ્રવાહ ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટમાં પ્રવાહ જેટલો જ હશે. જુઓ ચુંબકીય સર્કિટ માટે ઓહ્મનો નિયમ.

અન્ય ઉદાહરણો: ચુંબકીય સર્કિટની ગણતરી