Fluxkoppling

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 16 maj 2016; kontroller kräver 2 redigeringar .

Fluxkoppling
$\psi$
Enheter
SI	Weber
GHS	Maxwell

Fluxlänkning (totalt magnetiskt flöde) är en fysisk storhet , som är det totala magnetiska flödet , som genomsyrar en sluten ledande krets (som om "länkar" till den). Den är markerad med en bokstav . SI mäts i Webers . $\psi$

Termen används främst inom elektroteknik i relation till diskreta kretselement - induktorer .

Definition

Fluxlänkning är det totala magnetiska flödet

\Psi =\iint \mathbf {B} \cdot {\rm {d}}\mathbf {S}

genom en yta (strängare, en Riemann-yta ) omspänd av en sluten kontur. Ett sådant flöde beror inte på konfigurationen av den sträckta ytan.

Magnetfältet, och därmed det magnetiska flödet, kan skapas av strömmen i denna krets själv eller av strömmen i en annan krets. Följaktligen särskiljs ömsesidig induktionsflödeslänkning (flödeslänkning av ett element i en elektrisk krets beror på elektrisk ström i ett annat element) och självinduktionsflödeslänkning (flödeslänkning av ett kretselement på grund av elektrisk ström i samma element).

Begreppet "flödeslänkning" (i motsats till "magnetiskt flöde") gäller inte ytfragment.

Grundläggande fall

Oftast övervägs flödeslänkning i en spole med ström i en situation där det magnetiska flödet i spolen skapas av sig själv; denna tråd låser sig med alla varv.

Fluxlänkningen i detta fall är numeriskt lika med summan av de magnetiska flöden som passerar genom varje varv av spolen, dvs. med antalet varv N och samma magnetiska flöde i varje varv, kan flödeskopplingen definieras som

{\displaystyle \Psi =N\Phi _{1))

var är det magnetiska flödet för ett varv [ Wb ]. $\Phi _{1}$

I en ideal solenoid passerar alla magnetiska kraftlinjer genom varje varv (d.v.s. korsar inte sidoytan på solenoiden), och därför är varvens magnetiska flöden desamma. Men i praktiken skiljer sig de magnetiska flödena i spolens varv och värdet på flödeskopplingen bestäms av formeln:

\Psi =\sum _{i=1}^{N}{\Phi _{i))

där är antalet varv, är antalet varv som flödet är kopplat till . $N$ $i$ ${\displaystyle \Phi _{i))$

Om spolen har en ferromagnetisk kärna kan flödeskopplingen bestämmas med formeln:

\Psi =N\Phi _{C}

var är det magnetiska flödet genom spolens magnetiska krets (kärna). $\Phi _{C}$

Värdet på flödeslänkning, förutom det magnetiska flödet, är relaterat till strömmen I i induktansen, som bestäms av uttrycket:

\Psi =IL

var är spolens induktans [ H ]. Denna formel uttrycker principen om kontinuitet i tiden för flödeskopplingen av en induktor. $L$

Principen om kontinuitet

Energireserven för magnetfältet i induktorn kan inte ändras abrupt. Detta uttrycker principen om kontinuitet i tiden. Omöjligheten av en abrupt förändring av induktansens flödeslänkning förklaras i sin tur av att det annars skulle uppstå en oändligt stor spänning på induktansen, vilket motsäger erfarenheten.

Kontinuitetsprincipen gör också att strömmen i induktansen inte kan ändras abrupt (se transienter i elektriska kretsar ): - den första kopplingslagen . $i_{L}(0+)=i_{L}(0-)$

Se även

Litteratur

Irodov I.E. Elektromagnetism. Grundlagar. 2010. 319 sid. — ISBN 978-5-9963-0281-9