Struktura

Tvary magnetických obvodů

Tvary magnetických obvodů

Magnetické obvody jsou tvořené uzavřenou magnetickou cestou magnetického toku, znázorněnou magnetickými indukčními čarami. 

Vzhledem k tomu, že magnetický indukční tok je vždy uzavřený, musí být každý magnetický obvod uzavřený. V technice však magnetické obvody dělíme na uzavřené a otevřené. 

obrazek

Obr. 1: Magnetický obvod

 

Uzavřený magnetický obvod

Je takový obvod, který je sestaven z feromagnetického materiálu, jenž není přerušen nebo v němž je jen malá mezera. Tato mezera je vyplněna buď vzduchem, nebo jinou látkou s relativní permeabilitou blízkou jedné.

obrazek

Obr. 2: Uzavřený magnetický obvod

 

Otevřený magnetický obvod

Je takový obvod, kde velká část magnetického indukčního toku prochází mimo feromagnetickou látku (převážně vzduchem). Tím se indukční tok v obvodu rozptyluje a značně zeslabuje.


obrazek

Obr. 3: Otevřený magnetický obvod

 

V praxi se řeší převážně uzavřené jednoduché a složené magnetické obvody.

 

Řešení magnetických obvodů

Řešení magnetických obvodů je formálně analogické jako u elektrických obvodů, magnetické veličiny však mají jiný charakter a vlastnosti a také se zcela jinak počítají.

V magnetickém obvodu vyvolává magnetomotorické napětí magnetický indukční tok, který závisí na magnetickém odporu obvodu. Magnetický odpor je přímo úměrný délce prostředí a nepřímo úměrný ploše průřezu a permeabilitě. Magnetický odpor železného jádra je velmi malý.

Čím menší je vzduchová mezera v magnetickém obvodu železa, tím větší je magnetický tok a tedy i magnetická indukce. V nerozvětveném magnetickém obvodu prochází veškerý magnetický tok železným jádrem a vzduchovou mezerou. Magnetomotorické napětí se rozdělí v poměru magnetických odporů, tj. na každém dílčím magnetickém odporu je dílčí magnetomotorické napětí.  

Analogií Ohmova zákona je Hopkinsonův zákon.

R_{m}=\frac{U_{m}}{\Phi }

kde:   Rm – magnetický odpor (elektrický odpor),

          Φ – magnetický tok (elektrický proud),

        Um – magnetomotorické napětí (elektrické napětí).

obrazek

Obr. 4: Magnetický obvod se železným jádrem a vzduchovou mezerou

 

Zdroje

  • BLAHOVEC, A. Elektrotechnika I. 1. vyd. Praha: Informatorium, 1995. ISBN 80-85427-72-9.
  • TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.
  • VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš  ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.

Obrázky

  • Obr. 1: TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.
  • Obr. 2: VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.
  • Obr. 3: VOŽENÍLEK, Ladislav a Miloš ŘEŠÁTKO. Základy elektrotechniky I. 3. vyd. Praha: SNTL – Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00435-7.
  • Obr. 4: TKOTZ, Klaus et al. Příručka pro elektrotechnika. 2. doplněné vyd. Praha: Europa – Sobotáles, 2006. ISBN 80-86706-13-3.

Procvič si

1. Jaké znáš druhy magnetických obvodů?

2. Čím je tvořený magnetický obvod?

3. Jak se řeší magnetické obvody?

Logolink