CCI20111111036

z bieguna N. Drogę zamkniętą, jaką tworzy strumień magnetyczny, nazywamy obwodem magnetycznym.

Rys. 3-8. Cewka pierścieniowa

Rozpatrzmy pole magnetyczne wewnątrz cewki pierścieniowej (rys. 3-8). Cewkę taką można otrzymać nawijając z jednakową gęstością zwoje drutu na pierścieniu o przekroju kołowym wykonanym np. z drewna. Prąd płynący w cewce wytwarza w obejmowanej przez zwoje przestrzeni (w kształcie pierścienia) pole magnetyczne, które wewnątrz tej przestrzeni można uważać w przybliżeniu za równomierne.

Linie tego pola tworzą drogę zamkniętą strumienia magnetycznego, czyli obwód magnetyczny.

Analizując doświadczalnie wartość strumienia magnetycznego w zamkniętym obwodzie magnetycznym cewki pierścieniowej, można łatwo dojść do analogii, jaka zachodzi pomiędzy obwodem magnetycznym a obwodem prądu elektrycznego i do wyprowadzenia prawa Ohma dla obwodu magnetycznego. Odpowiednikiem prądu 1 w obwodzie magnetycznym jest strumień <E>, siły elektromotorycznej E jest siła magnetomotoryczna 0 nazywana także przepływem i, podobnie do oporu w obwodzie prądu elektrycznego, w obwodzie magnetycznym występuje opór magnetyczny R_m. Podobnie do prawa Ohma obwodu prądu elektrycznego możemy sformułować prawo Ohma dla obwodu magnetycznego: strumień magnetyczny jest wprost proporcjonalny do siły magnetomotorycznej 0 przepływu i odwrotnie proporcjonalny do oporu magnetycznego R_m obwodu, czyli

<J> =    (3-4)

Przejdźmy teraz z kolei do omówienia siły magnetomotorycznej i oporu magnetycznego.

Siła magnetomotoryczna jest przyczyną wywołującą powstanie pola magnetycznego. Czynnikami decydującymi o wartości siły magnetomotorycznej są: natężenie prądu I płynącego w zwojach cewki, a następnie liczba zwojów z, Liczbowo siła magnetomotoryczna—przepływ wyraża się iloczynem I i z.

e = zi

Jednostką siły magnetomotorycznej jest amper, ponieważ liczba zwojów z jest liczbą bezwymiarową, w praktyce siłę magneto-motoryczną określa się potocznie nazwą amperozwoj ów.

Opór magnetyczny obwodu wyraża się zależnością

Rm = —    (3-5)

^•s

przy czym: l — długość średnia linii pola magnetycznego w m, ą — przenikalność magnetyczna, wielkość określająca właściwości

Vs

magnetyczne środowiska o wymiarze ——, o czym przekonamy się

Am

później, S — powierzchnia przekroju prostopadłego do linii strumienia magnetycznego w m² (lub cm², gdy <5 w Mx).

Podstawiając te zależności do wzoru (3-4) otrzymamy wzór na prawo Ohma dla obwodu magnetycznego w postaci

$ =    (3-6)

^■S

Stosowanie prawa Ohma dla obwodu magnetycznego jest możliwe w przypadku, gdy jest znana przenikalność magnetyczna środowiska, w którym przebiegają linie obwodu magnetycznego.

3.4. Natężenie pola magnetycznego. Przenikalność magnetyczna

Prawo Ohma dla obwodu magnetycznego, wzór (3-6), można przedstawić w postaci następującej

$ = ^L'^s (3'⁷⁾ zł

W iloczynie tym czynnik — wyraża wielkość zwaną natężeniem pola magnetycznego — oznaczenie H, czyli

H = ~~j~    (3-8)

73