자기 H 장과 B 장의 차이점은 무엇입니까?

Wikipedia는 수학적 설명을 제공합니다 . 직관적 인 것을 얻을 수 있습니까? 예를 들어, 페라이트 데이터 시트를 이해 하고 싶습니다 . 이들은 보통 H 대 B의 그래프를 가지고 있으며, 투과도의 정의는 H와 B의 관계를 이해하는 것에 달려 있습니다.

또한 나는 "필드"가 무엇인지 알기 전에 전기장에 대해 많은 것을 배울 수있었습니다. 나는 물리학자가 필드로 설명 할 수 있지만 전기 엔지니어가 회로의 두 점의 차이와 같은 더 간단한 개념으로 설명하는 전압과 옴의 법칙 등에 대해 배웠습니다. 전기 엔지니어와 더 관련이 있고 물리학 자에게는 더 관련이없는 H vs B 필드에 대한 유사하고 간단한 설명이 있습니까?

H는 코일의 구동력이며 미터 부품이 자기 회로의 길이 인 미터당 암페어 회전입니다. 변압기에서는 99 %의 플럭스가 코어에 포함되어 있기 때문에이 길이를 쉽게 결정할 수 있습니다. 공기 코어가있는 코일은 상상하기 어렵습니다.

나는 B를 H의 부산물로 생각하고 B는 코어의 투과성으로 인해 더 커집니다.

정전기에서 E (전기장 강도)는 H (자기장 강도)와 동일하며 시각화하기가 다소 쉽습니다. 단위는 미터당 볼트이며, 존재하는 물질의 유전율을 곱하면 또 다른 양의 전기 플럭스 밀도 (D)가 발생합니다.

$\dfrac{B}{H} = \mu_0\mu_R$ 및

$\dfrac{D}{E} = \epsilon_0\epsilon_R$

페라이트 데이터 시트와 관련하여 BH 곡선은 중요한 것입니다. 재료의 투과성을 알려주며 이는 한 번의 전선 턴에 대해 인덕턴스의 양과 직접 관련이 있습니다.

또한 자기장을 역전시킬 때 얼마나 많은 에너지가 손실 될 수 있는지를 나타냅니다. 물론 이것은 AC 구동시 항상 발생합니다. 페라이트의 모든 영역이 전류가 제거 될 때와 역전 될 때 평균 제로 자기를 생성하는 것은 아닙니다. 코어 자성이 마이너스가되기 전에 나머지 도메인을 중화시켜야합니다. 이는 대부분의 페라이트에서 소량의 에너지를 필요로하며 히스테리시스 손실이라는 용어를 발생시킵니다.

페라이트 데이터 시트에서 다른 중요한 그래프는 투과성 대 주파수 그래프 및 투과성 대 온도이다.

몇 개의 변압기를 설계 한 개인적인 경험에서 볼 때, 나는 새로운 디자인을 시작할 때마다 기본 이외의 다른 것을 자연스럽게 기억하지 않는 것처럼 보일 수 있습니다.이 답변에서 나는 H의 단위!

짧은 버전 : B와 H는 모두 자석이나 전류에서 나옵니다.

하나 (H)는 직선 "암페어 회전"이고, 아니오 (앤디는 정확함 : 미터당 암페어-턴) 다른 하나 (B)는 자기 회로의 투자율의 H 배입니다. 공기 또는 진공의 경우 이것은 1이므로 B = H입니다. 철의 경우, B = 투과도 (대수) * H.

Phil이 말했듯이 B는 실제로 H * 여유 공간의 투자율은 CGS 단위로 1이고 SI 단위 로 상수 ( )입니다. 두 시스템 모두에 "상대 투자율"을 곱합니다. 철과 같은 자성 물질의)$\mu_0$

철 극 조각, 로터의 철 막대 및 에어 갭을 포함하는 모터와 같은보다 복잡한 시나리오의 경우 각 섹션마다 고유 한 투자율, 길이 및 면적이 있으므로 암페어를 알고 각 암페어의 자속을 파악하십시오 (예를 들어 극과 회 전자 사이의 공극)과 모터에서 예상 할 수있는 토크는 복잡한 계산 과정이됩니다.

같은 전류에서 자속을 증가시키기 위해 투자율을 높이는 것이 좋은 일이라고 생각할 수 있습니다. 그리고 당신은 어느 시점까지 옳을 것입니다. 자기 영역이 이미 정렬되어 있음)-이것은 자기 코어의 포화 또는 변압기 또는 모터의 자기 회로에서 한 구성 요소의 포화로 알려져 있습니다. 일부 재료에서는 BH 곡선에 히스테리시스가 있습니다. 즉 재료가 자화되어 이전 상태를 저장합니다. 이것이 컴퓨터 저장 장치 또는 오디오 테이프 역할을 할 수있는 이유입니다.

자기 회로를 설계하는 것은 전기 회로를 설계하는 것만큼이나 예술이며 너무 자주 무시됩니다.

페라이트 인덕터 코어와 같은 실제 전자기 장치에 적용되는 B & H에 대한 일반적인 설명으로 인해 가장 먼저 애를 쓰는 것은 아닙니다. 나는 수년간 B & H의 본질에 대한 표준 설명과 그러한 장치에서의 적용에 어려움을 겪었습니다. 나의 구원은 거의 20 년 전에 중고 서점에서 일어난 잊혀진 책에서 한 장으로 나왔습니다. 나는이 책이 PDF 형식으로 온라인으로 제공된다고 생각한다. Google 도서를 사용해보십시오. 이 책의 이름은 V. Karapetoff의 "The Magnetic Circuit"이며 1911 년경에 출판되었습니다. 그럼에도 불구하고 당시의 자기 원리는 잘 이해되어 왔으며 그 수십 년 동안 그 용어는 본질적으로 바뀌지 않았습니다.

1 장을주의 깊게 읽으면 오늘날에도 여전히 보편적으로 사용되는 자기장과 그 아름다운 특성 및 비전 용어에 대한 실질적인 이해를 얻게됩니다 (예 : 자기 기동력, 투과도, 자기 저항, 자속 대 자속 밀도) 나머지 장들도 흥미롭지 만, 제 1 장에서는 잘 설명되어 있지 않습니다.

기본적인 개념을 소화하는 데 도움이되는 간단한 에어 코어 코일을 몇 개 구성하면 이해하는 데 도움이됩니다. 함수 발생기를 사용하여 코일을 구동하고 더 작은 코일을 사용하여 자기장을 감지하고 오실로스코프에 표시하십시오. 구동 코일의 직경은 약 6-12 인치이고 감지 코일의 직경은 약 1/2 "이어야합니다. 주파수는 1000Hz가 적당합니다. 정말로 야심이 있다면 저자가 자신의 주로 사용하는 토 로이드 코일을 만들어야합니다. 설명의 차량.

B & H에 대한 표준 설명을 마치겠습니다. 가장 간단한 전기 회로는 병렬 연결된 저항이있는 배터리입니다. 옴의 법칙은 전압계 및 전류계와 함께 전압원, 저항 및 와이어의 세 가지 간단한 요소 배열을 통해서만 배울 수 있습니다. B & H는 가장 간단한 자기 회로에서 유사하게 배울 수 있습니다. 전류 (AC 또는 DC)가 흐르는 전선입니다.

전류에 의해 생성 된 자기장은 플럭스 라인의 원통형 형성으로 와이어를 둘러싼 다. "M"은 Ohms Law 예제의 배터리 전압과 유사한 자기력입니다. "B"는 그 자기력 M에 의해 와이어 주위에 형성된 결과적인 자속 장의 강도이며, 옴스 법칙 예에서 전류 "I"와 유사하다. "저항"은 와이어를 둘러싼 공기의 투과성입니다. 주변 공기는 전선 주위에 일종의 "집합 적"또는 "분산 된"자기 저항을 형성합니다. 이 "자기 저항"은 주어진 구동력 (즉, 자기력) "M"에 대해 생성 된 플럭스 "B"의 비를 나타내며, 이는 차례로 와이어를 통해 흐르는 전류의 값에 비례하며, Ohms Law와 매우 유사합니다. 불행히도, 우리는 우리의 공상에 맞는 어떤 값으로 "자기 저항"을 구입할 수 없습니다. Digikey의 편리한 전압계에 해당하는 "자기력 측정기"도 없습니다. "플럭스 미터"를 가질만큼 운이 좋으면 와이어를 둘러싼 플럭스 라인의 "B"값을 측정 할 수 있습니다. 따라서 위에서 설명한 간단한 배터리 저항 회로에서 Ohms Law를 해독하는 방법을 상상해보십시오. 작업 해야하는 전류가 전류계 였고 저항 값 또는 배터리 전압을 모르는 경우. 꽤 수수께끼의 지적 운동이 될 것입니다! 이것은 자기 회로를 배울 때 극복해야 할 가장 실질적인 부담입니다. 우리는 전기와 같은 기본적인 자기 측정 도구를 가지고 있지 않습니다. 우리는 우리의 공상에 맞는 어떤 값으로 "자기 저항"을 구입할 수 없습니다. Digikey의 편리한 전압계에 해당하는 "자기력 측정기"도 없습니다. "플럭스 미터"를 가질만큼 운이 좋으면 와이어를 둘러싼 플럭스 라인의 "B"값을 측정 할 수 있습니다. 따라서 위에서 설명한 간단한 배터리 저항 회로에서 Ohms Law를 해독하는 방법을 상상해보십시오. 작업 해야하는 전류가 전류계 였고 저항 값 또는 배터리 전압을 모르는 경우. 꽤 수수께끼의 지적 운동이 될 것입니다! 이것은 자기 회로를 배울 때 극복해야 할 가장 실질적인 부담입니다. 우리는 전기와 같은 기본적인 자기 측정 도구를 가지고 있지 않습니다. 우리는 우리의 공상에 맞는 어떤 값으로 "자기 저항"을 구입할 수 없습니다. Digikey의 편리한 전압계에 해당하는 "자기력 측정기"도 없습니다. "플럭스 미터"를 가질만큼 운이 좋으면 와이어를 둘러싼 플럭스 라인의 "B"값을 측정 할 수 있습니다. 따라서 위에서 설명한 간단한 배터리 저항 회로에서 Ohms Law를 해독하는 방법을 상상해보십시오. 작업 해야하는 전류가 전류계 였고 저항 값 또는 배터리 전압을 모르는 경우. 꽤 수수께끼의 지적 운동이 될 것입니다! 이것은 자기 회로를 배울 때 극복해야 할 가장 실질적인 부담입니다. 우리는 전기와 같은 기본적인 자기 측정 도구를 가지고 있지 않습니다. 우리의 공상에 맞는 어떤 가치로. Digikey의 편리한 전압계에 해당하는 "자기력 측정기"도 없습니다. "플럭스 미터"를 가질만큼 운이 좋으면 와이어를 둘러싼 플럭스 라인의 "B"값을 측정 할 수 있습니다. 따라서 위에서 설명한 간단한 배터리 저항 회로에서 Ohms Law를 해독하는 방법을 상상해보십시오. 작업 해야하는 전류가 전류계 였고 저항 값 또는 배터리 전압을 모르는 경우. 꽤 수수께끼의 지적 운동이 될 것입니다! 이것은 자기 회로를 배울 때 극복해야 할 가장 실질적인 부담입니다. 우리는 전기와 같은 기본적인 자기 측정 도구를 가지고 있지 않습니다. 우리의 공상에 맞는 어떤 가치로. Digikey의 편리한 전압계에 해당하는 "자기력 측정기"도 없습니다. "플럭스 미터"를 가질만큼 운이 좋으면 와이어를 둘러싼 플럭스 라인의 "B"값을 측정 할 수 있습니다. 따라서 위에서 설명한 간단한 배터리 저항 회로에서 Ohms Law를 해독하는 방법을 상상해보십시오. 작업 해야하는 전류가 전류계 였고 저항 값 또는 배터리 전압을 모르는 경우. 꽤 수수께끼의 지적 운동이 될 것입니다! 이것은 자기 회로를 배울 때 극복해야 할 가장 실질적인 부담입니다. 우리는 전기와 같은 기본적인 자기 측정 도구를 가지고 있지 않습니다. Digikey에서 제공하는 편리한 전압계와 동일합니다. "플럭스 미터"를 가질만큼 운이 좋으면 와이어를 둘러싼 플럭스 라인의 "B"값을 측정 할 수 있습니다. 따라서 위에서 설명한 간단한 배터리 저항 회로에서 Ohms Law를 해독하는 방법을 상상해보십시오. 작업 해야하는 전류가 전류계 였고 저항 값 또는 배터리 전압을 모르는 경우. 꽤 수수께끼의 지적 운동이 될 것입니다! 이것은 자기 회로를 배울 때 극복해야 할 가장 실질적인 부담입니다. 우리는 전기와 같은 기본적인 자기 측정 도구를 가지고 있지 않습니다. Digikey에서 제공하는 편리한 전압계와 동일합니다. "플럭스 미터"를 가질만큼 운이 좋으면 와이어를 둘러싼 플럭스 라인의 "B"값을 측정 할 수 있습니다. 따라서 위에서 설명한 간단한 배터리 저항 회로에서 Ohms Law를 해독하는 방법을 상상해보십시오. 작업 해야하는 전류가 전류계 였고 저항 값 또는 배터리 전압을 모르는 경우. 꽤 수수께끼의 지적 운동이 될 것입니다! 이것은 자기 회로를 배울 때 극복해야 할 가장 실질적인 부담입니다. 우리는 전기와 같은 기본적인 자기 측정 도구를 가지고 있지 않습니다. 위에서 설명한 간단한 배터리 저항 회로에서 Ohms Law를 어떻게 해독하는지 상상해보십시오. 작업 해야하는 전류가 전류계이고 저항 값 또는 배터리 전압을 모르는 경우. 꽤 수수께끼의 지적 운동이 될 것입니다! 이것은 자기 회로를 배울 때 극복해야 할 가장 실질적인 부담입니다. 우리는 전기와 같은 기본적인 자기 측정 도구를 가지고 있지 않습니다. 위에서 설명한 간단한 배터리 저항 회로에서 Ohms Law를 어떻게 해독하는지 상상해보십시오. 작업 해야하는 전류가 전류계 였고 저항 값이나 배터리 전압을 모르는 경우. 꽤 수수께끼의 지적 운동이 될 것입니다! 이것은 자기 회로를 배울 때 극복해야 할 가장 실질적인 부담입니다. 우리는 전기와 같은 기본적인 자기 측정 도구를 가지고 있지 않습니다.

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$B = \mu_c\times H$

B는 자속 밀도이며 재료에 고유합니다. 높을 동일한 자기장에서 더 많은 자속 밀도를 의미합니다.$\mu_c$

H는 자기장 강도이며 절대량입니다.

내가 알다시피, H는 코일의 전류로 인한 자기장입니다. 강자성 코어가 삽입되지 않은 것으로 가정합니다. 강자성 코어를 삽입하는 경우, 자기장은 코어에서 강해 지므로 B로 표시되는 순수 자기장을 설명 할 필요가 있습니다. 이들을 구별 할 필요가 있었기 때문에 H를 전계 강도라고하고 B를 플럭스 밀도.

나는 H가 재료에 따라 변하지 않고 동일한 유도 력 (예 : 전류 운반 와이어 또는 자석)에 대해 일정하게 유지되는 절대량이라고 생각합니다. 그러나 B의 값은 재료에 따라 다릅니다 .B의 값은 얼마나 많은 자성에 따라 달라집니다 field of line, 모든 재료가 통과 할 수 있습니다. 따라서 mu_0은 전체 적용 자기장 H (절대)를 통해 모든 재료가 허용하는 필드 라인 (재료마다 다름)을 연결하는 변환 계수입니다.