Cílem předmětu je seznámení se základními pojmy teorie elektromagnetického pole. Po prostudování modulu by měl student být schopen orientovat se v základní terminologii elektrotechniky, řešit elementární úlohy z elektro/magnetostatického pole, stacionárního a kvazistacionárního pole a měl by znát základní principy šíření elektromagnetických vln.
Dnes se
pouţívají převáţně skalární matematické fyzikální modely, kterých předpokládáme stejný směr
vektorů H,B resp.
Podle velikosti (šířky hysterézní smyčky) feromagnetické materiály dělí materiály
magneticky měkké malou tedy úzkou hysterézní smyčkou magneticky tvrdé velkou Hc.98)
řešit exaktně. Poloţíme-li derivace (2.Vliv prostředí elektromagnetické pole
78
Plocha tvar hysterézní smyčky značně závisí vnějších vlivech, působících látku, jako např.93)
H (1tg( ) (2.96), přičemţ optimální leţí mezi 9,6. Např. Tento přístup opodstatněný případě vyšetřování
vířivých proudů kvalitních trafopleších, pokud výrazně převládají ztráty vířivými proudy nad
ztrátami hysterézními. Komplikovanější jsou samozřejmě případy spojené hysterezi. Speciální materiály s
pravoúhlou hysterézní smyčkou pouţívají pro impulsní techniku. M). pro tansformátorové dynamové plechy vhodná
aproximační funkce (2.95)
H =B+ Bn
(2.
U materiálů výrazně magneticky měkkých hystereze zanedbává zohledňuje jen význačná
nelinearita komutační křivky, související nasycováním feromagnetika.97)
kde jsou volitelné váhové koeficienty, které umoţňují zdůraznit části charakteristik, které jsou
pro řešení dané úlohy obzvlášť významné. Mezi nečastěji pouţívané aproximace patří např.:
H (B) / (2. Vzestupnou větev
zapíšeme tvaru
. přiřadit
veličinu jinou popř.92)
H bBn
(2. Materiály
magneticky tvrdé jsou pouţívány pro výrobu permanentních magnetů.
Počítačová simulace magnetizačních charakteristik
Pro účely počítačového řešení magnetických polí nelineárních prostředích třeba závislosti mezi
polními veličinami, které jsou zadány změřenými magnetizačními charakteristikami popř.98) podle parametrů rovny nule, dostaneme optimální
hodnoty těchto parametrů. Hysterézní smyčku lze nahradit polynomem stupně. Pouţívají tedy výrobu elektrických strojů točivých transformátorů. tabulkami,
aproximovat analytickými funkcemi tak, aby počítač mohl jakékoliv polní veličině (např.96)
přičemţ parametry n volí tak, aby minimalizoval součet kvadrátů odchylek mezi
aproximovanými hodnotami Hai změřenými hodnotami Hzmi
minimum
1
2
k
i
aizmii HHGS (2. Čím vyšší frekvence, tím větší jsou
rozdíly. případě můţeme
optimalizační úlohu
min
1
29
k
i
iizmii BBHGS (2. tomto případě pouţívají
různé algebraické transcendentní funkce.94)
H (1sinh( ) (2. M.
Materiály magneticky měkké sleduji lépe časově proměnné pole mají pochopitelně menší hysterézní
i vířivé ztráty. Při stejné hodnotě magnetické
indukce dynamická hysterézní smyčka širší neţ statická. Tvar dynamické hysterézní smyčky závisí
navíc frekvenci tvaru časového průběhu intenzity periodického magnetického pole, resp. při
vysokých frekvencích Rayleighových oblastech hysterézní smyčka tvar podobný elipse, coţ
souvisí vzrůstem vlivu vířivých proudů magnetické viskozity. na
teplotě, mechanickém namáhání, tvaru vzorku apod
