Pabandysiu aprašyti praeitos žinutės magnetinės šerdies tyrimo eksperimento teorinę dalį. Grynai teorinę, be jokių realių skaičių ar matematikos patvirtinimo. Dėmesio, gali būti klaidų, nes pats ne viską suprantu. Taip pat gali būti klaidos dėl dimensijų daugiklių.
Eksperimento rezultatas labai panašus į šią kreivę:

Paveikslėlis iš interneto, palikau angliškus pavadinimus, nes visuose datasheetuose naudojami angliški terminai, o ir Lietuviškų aš nežinau. (B matuojama Teslomis (T), H- amperais per metrą (A/m) arba Orstedais [Ørsted] ).

Oscilografas rodo įtampas schemos taškuose. Kad paversti osciloskopo V reikšmes, reikia kiek paskaičiuoti.

Schemoje R2 – 10 kiloomu, C – 1uF..

Vp- pikinė įtampa iš oscilografo ekrano; C talpa faradais, R2- omais, Ns – vijų skaičius, Ae- pats sudėtingiausias- efektyvus šerdies plotas (effective core area), kvadratiniais centimetrais.

Praeitos žinutės schemoje parašyta, kad naudojau 1 omo rezistorių. Ne, ten stovi 10 omų rezistorius. Su vienu omų pernelyg triukšmingas vaizdas.

Vp – vėl įtampa nuo ekrano, n -apvijų skaičius, R1 – šunto varža, Le – vėl nesamonė – magnetinės grandinės efektyvus ilgis (effective magnetic path lenght), centimetrais.

Dabar apie šitus “ilgius” ir “plotus”… tai parametrai kurie nusako šerdies formą ir dydį. Tikrosios reikšmės traukiamos iš žinyno. Nes paskaičiuoti tai kiek sunkoka, o štai žinyne galima rasti tokio pat dydžio šerdį ir nusirašyti šias reikšmes. Šios reikšmės nepriklauso nuo šerdies medžiagos- tai gryna geometrija.

Supaprastintos (!) formulės paskaičiuoti žiedelio parametrams. Iš formulės išmestas šerdies briaunos apvalumas…

Efektyvus plotas:

Efektyvus ilgis:

Efektyvus tūris:

(Tūrį dar galima gauti sudauginus ilgį su plotų. Tūris naudojamas šerdies “galiai” skaičiuoti).

O čia parametrai kurie jau kinta priklausomai nuo formos:

(formulės galioja tik žiedui su aštriais kampais, r1- vidinis spindulys, r2- išorinis, h- aukštis).

O čia teorinės apvijos induktyvumas, jei staiga išnyks šerdis:

Čia toks santykiukas:

Kuris vadinamas “initial permeability”. 🙂 Tai induktyvumo santykis tarp ritės su šerdim ir be šerdies. Rodo “ant kiek stiprina” induktyvumą.

Tai “effective permeability”. Čia le=Le, o lg- tai oro tarpiuko ilgis. (Jei šerdis kokia nors “E” formos, tai ten tarpukas ne vienas 🙂 )

Dar dvi formulės kurios yra žymiai “žemiškešnės” ir tikrai panaudojamos praktikoje:

Tai induktyvumo priklausomybė nuo vijų skaičiaus. Atkreipkite dėmesį, kad reikšmė kinta nuo apvijų skaičiaus kvadrato. L1 – tai vienos vijos induktyvumas, L – visos apvijos induktyvumas, n- vijų skaičius.

O čia jau užmiršau… 🙂

Rodos tai susije su nuostoliais (miu i rodos vadinasi “loosy component of total reactance”).

A, ir dar:

Čia kaip oerstedus konvertuoti į ampermetrus 🙂 t.y. amperus per metrą.
Labai dėkui vikipedijos “varikliui” už formulių paveiksliukų generavimą.