Induttanza in aria e con metà nucleo
Inviato: 4 lug 2024, 9:08buongiorno,
avrei una domanda sul calcolo di induttore con materiale spaziale non omogeneo.
Esempio:
suppongo una bobina in aria con una spira sola per semplicità, si calcola il flusso di B PhiB sulla superficie della spira e si effettua il rapporto con la corrente circolante, risultato L:
L = Phib / I
ora per L' considero la stessa spira, ma nello spazio ho una struttura simile a "metà nucleo ferromagnetico": cioè per metà spazio si rimane in aria, per metà spazio si considera un nucleo ferromagnetico, in modo da confinare e canalizzare il flusso da un lato e lasciarlo in aria dall'altro lato.
Vedere anche l'allegato con le immagini di esempio.
In questo caso mi chiedo come varia L' rispetto a L.
1. Se considerassi per il calcolo del flusso di B PhiB una superficie sottesa alla spira in aria e totalmente esterna alla parte ferromagnetica, supporrei di avere lo stesso flusso di B in aria,
e quindi la stessa L del caso precedente.
Allo stesso tempo la circutazione di H concatenata alla spira rimane identica (la corrente contatenata della spira non cambia) H medio non dovrebbe cambiare, ma nella porzione di nucleo ferromagnetico però dovrei avere un campo induzione B più grande rispetto all'aria (B = mr*m0*H, con mr >> m0)
2. Se avessi un nucleo toroidale completo potrei supporre di avere un tubo di flusso magnetico,
per la teoria dei circuiti magnetici avrei una riluttanza più bassa rispetto all'aria,
e in base alla formula L' = 1/R (N=1 una spira) supporrei di avere una induttanza maggiore L' > L.
In realtà però non ho un tubo di flusso chiuso, ma per metà in aria,
e la porzione di aria non è equivalente ad un traferro ma una porzione estesa, con riluttanza elevata.
Per logica potrei pensare di avere una situazione a metà strada rispetto ai casi precedenti,
a meno di altre considerazioni che mi sfuggono,
in generale questa condizione non viene considerata come esempio semplice di calcolo,
ma si prendono le circuitazioni di H e flusso di B in casi semplici con materiali omogenei,
e i calcoli di L in simmetrie spaziali semplici.
In realtà però il mio caso è esattamente questo e vorrei capire come varia quantitativamente
L' rispetto a L, e se L' è maggiore di L.
grazie per l'attenzione.
avrei una domanda sul calcolo di induttore con materiale spaziale non omogeneo.
Esempio:
suppongo una bobina in aria con una spira sola per semplicità, si calcola il flusso di B PhiB sulla superficie della spira e si effettua il rapporto con la corrente circolante, risultato L:
L = Phib / I
ora per L' considero la stessa spira, ma nello spazio ho una struttura simile a "metà nucleo ferromagnetico": cioè per metà spazio si rimane in aria, per metà spazio si considera un nucleo ferromagnetico, in modo da confinare e canalizzare il flusso da un lato e lasciarlo in aria dall'altro lato.
Vedere anche l'allegato con le immagini di esempio.
In questo caso mi chiedo come varia L' rispetto a L.
1. Se considerassi per il calcolo del flusso di B PhiB una superficie sottesa alla spira in aria e totalmente esterna alla parte ferromagnetica, supporrei di avere lo stesso flusso di B in aria,
e quindi la stessa L del caso precedente.
Allo stesso tempo la circutazione di H concatenata alla spira rimane identica (la corrente contatenata della spira non cambia) H medio non dovrebbe cambiare, ma nella porzione di nucleo ferromagnetico però dovrei avere un campo induzione B più grande rispetto all'aria (B = mr*m0*H, con mr >> m0)
2. Se avessi un nucleo toroidale completo potrei supporre di avere un tubo di flusso magnetico,
per la teoria dei circuiti magnetici avrei una riluttanza più bassa rispetto all'aria,
e in base alla formula L' = 1/R (N=1 una spira) supporrei di avere una induttanza maggiore L' > L.
In realtà però non ho un tubo di flusso chiuso, ma per metà in aria,
e la porzione di aria non è equivalente ad un traferro ma una porzione estesa, con riluttanza elevata.
Per logica potrei pensare di avere una situazione a metà strada rispetto ai casi precedenti,
a meno di altre considerazioni che mi sfuggono,
in generale questa condizione non viene considerata come esempio semplice di calcolo,
ma si prendono le circuitazioni di H e flusso di B in casi semplici con materiali omogenei,
e i calcoli di L in simmetrie spaziali semplici.
In realtà però il mio caso è esattamente questo e vorrei capire come varia quantitativamente
L' rispetto a L, e se L' è maggiore di L.
grazie per l'attenzione.
