什么是磁性元器件的同名端和異名端,其本質(zhì)是什么?
什么是磁性元器件的同名端和異名端,其本質(zhì)是什么?
引言:基礎(chǔ)但重要,理解磁性元器件的同名端和異名端的本質(zhì)含義。
首先要明確一點(diǎn),所謂同名端和異名端的定義,研究對(duì)象一定是針對(duì)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的線(xiàn)圈而言的,因?yàn)檫@個(gè)涉及到的本質(zhì)問(wèn)題是線(xiàn)圈的磁耦合,既然是耦合,當(dāng)然是相互的兩者或者是兩者以上產(chǎn)生的關(guān)系。對(duì)于磁場(chǎng)耦合的介質(zhì)可以是具體的磁性材料也可以是空氣。
1、磁棒繞線(xiàn)法分析
常見(jiàn)的封閉磁芯,想象把磁芯展開(kāi),就得到磁棒,將涉及到的所有線(xiàn)圈按照實(shí)際繞線(xiàn)排布在磁棒上,然后標(biāo)定電流方向,隨之利用右手螺旋定則判斷并畫(huà)出穿梭在磁芯中的磁力線(xiàn)—這就是磁棒繞線(xiàn)分析法。
2、同名端和異名端的由來(lái)
為了使得這個(gè)問(wèn)題直觀明了,我們采用磁棒繞線(xiàn)法分析問(wèn)題,如下圖是在一根磁棒上繞制兩個(gè)線(xiàn)圈,電流i1和i2分別從如下圖的兩個(gè)線(xiàn)圈N1和N2的繞線(xiàn)端流入,利用"右手螺旋定則"可判定兩個(gè)線(xiàn)圈的磁通在磁棒中如圖中"藍(lán)色"和"紅色"表示的路徑方向,這里我們并沒(méi)有考慮感應(yīng)磁場(chǎng)的問(wèn)題,只是為了說(shuō)明何為同名端。
(1)同名端:即"源電流或外供電源電流"從不同線(xiàn)圈流入的結(jié)果總是起到加強(qiáng)源磁場(chǎng)的作用,正如下圖"藍(lán)色箭頭"和"紅色箭頭"磁感線(xiàn)方向是同方向,磁場(chǎng)或磁通密度是得到增強(qiáng)的;
若從物理結(jié)構(gòu)或下圖我們也可以得出,同名端,也就是在同一個(gè)磁介質(zhì)上繞線(xiàn)方向總是相同的—同進(jìn)或同出,同樣可以把圖中線(xiàn)圈右端定義為同名端,這個(gè)要靈活理解。

再引出異名端,如下圖,還是利用繞線(xiàn)磁棒法,當(dāng)i1電流從線(xiàn)圈N1流入,i2從線(xiàn)圈N2流入時(shí),利用"右手螺旋定則",i1產(chǎn)生的磁通方向如圖中"紅色箭頭方向",i2產(chǎn)生的磁通方向如圖中"藍(lán)色箭頭方向",這兩個(gè)磁通方向是相反的,因此源磁場(chǎng)或源磁通密度是被相互削弱的,因此異名端的實(shí)質(zhì)是,"源電流或外供電源電流"產(chǎn)生的源磁場(chǎng)在同一系統(tǒng)中是被削弱的,從物理結(jié)構(gòu)或下圖來(lái)看,異名端是在同一介質(zhì)上繞線(xiàn)方向總是相反的。

綜上所述:利用磁棒繞線(xiàn)分析法,同名端是源磁場(chǎng)相互增強(qiáng)的電流流入線(xiàn)圈端口,異名端是源磁場(chǎng)被削弱的電流流入線(xiàn)圈端口。
典型的磁耦合磁性元器件—變壓器
變壓器是電能通過(guò)“電—磁—電”轉(zhuǎn)化進(jìn)行傳輸,其本質(zhì)不通過(guò)能量存儲(chǔ)來(lái)傳遞能量,對(duì)負(fù)載來(lái)說(shuō)它只是起到能量傳輸?shù)淖饔?,?shí)際中原邊存在勵(lì)磁電感,所以會(huì)存儲(chǔ)勵(lì)磁能量,勵(lì)磁能量和負(fù)載沒(méi)有關(guān)系,它只是變壓器建立傳遞能量的一個(gè)基礎(chǔ)條件,即在原邊產(chǎn)生激磁磁通,通過(guò)磁芯傳遞到副邊線(xiàn)圈(磁傳遞—磁耦合),最終原邊和副邊建立基礎(chǔ)的電壓關(guān)系,因此除了勵(lì)磁能量,由負(fù)載因素產(chǎn)生的磁場(chǎng)在原邊和副邊線(xiàn)圈中是時(shí)刻相互抵消的。
變壓器同名端,如下圖,是一個(gè)變壓器,線(xiàn)圈繞在同一個(gè)閉合的磁芯上,當(dāng)電流從兩個(gè)端子流入時(shí),磁通方向均為順時(shí)針,所以這兩個(gè)端子1和4"互為同名端"。

注:變壓器磁芯打開(kāi)后,變?yōu)榇虐?,就可以用磁棒分析?/p>
實(shí)際當(dāng)中,變壓器總是有一個(gè)"源端—能量輸入"和"負(fù)載端—能量消耗",這樣才能保持磁平衡,不至于出現(xiàn)無(wú)限度的飽和問(wèn)題。
所以如果把Np當(dāng)做源端線(xiàn)圈,電流從1腳流入和2腳流出以及與外圍電路形成回路,那么電流一定是從負(fù)載端線(xiàn)圈Ns的4腳流出與負(fù)載形成回路。

所以,變壓器同名端兩端電位保持同極性,如下圖所示,關(guān)于同極性,我們也可以通過(guò)楞次定理去判斷,同名端記憶更加簡(jiǎn)單一些,但本質(zhì)還是磁力線(xiàn)表現(xiàn)的性質(zhì)。

圖中Ip是輸入電流,Is是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電流,是負(fù)載決定的電流,Ip和Is總是通過(guò)安匝(i*N)抵消的,所以磁場(chǎng)也是抵消的,工作過(guò)程一直保持平衡。電流從原邊同名端流入,則在副邊電流從同名端流出。

綜上,判斷同名端,我們首先得從磁場(chǎng)角度明確它的本質(zhì)(利用好“右手螺旋定則”),從物理結(jié)構(gòu)看繞線(xiàn)方式,這樣我們對(duì)理解變壓器的同名端就很容易了。
#磁場(chǎng)##元器件##科技曼曼談##變壓器##科技工作者#
*博客內(nèi)容為網(wǎng)友個(gè)人發(fā)布,僅代表博主個(gè)人觀點(diǎn),如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系工作人員刪除。
cdma相關(guān)文章:cdma原理
攝像頭相關(guān)文章:攝像頭原理