Misuratore di flusso

Il Flux Meter è uno strumento a magnete permanente con una bobina di ricerca a bobina mobile collegata alla bobina mobile è lunga o corta, e di conseguenza lo strumento è utile nei test del ferro, dove il tempo impiegato da un flusso per collassare o invertire può essere di diversi secondi. La deviazione viene letta dalla posizione iniziale di un puntatore su una scala a quadrante quando il puntatore raggiunge la sua massima deviazione; dopo questo, il puntatore torna lentamente alla posizione zero. Una tipica deviazione a piena scala sarebbe data da una variazione di 10 μWb-t.

Le forti densità di flusso nel traferro possono essere misurate con un metodo alternativo in cui una piccola bobina viene fatta ruotare a una velocità elevata e nota, con la fem indotta proporzionale alla densità di flusso locale.

Intensità di induzione magnetica
L'intensità di induzione magnetica è una grandezza fisica utilizzata per descrivere le proprietà del campo magnetico, espressa da B; la direzione di B in un punto del campo magnetico è la direzione del campo magnetico nel punto, mentre la dimensione di B indica l'intensità del campo magnetico nel punto.

Nel sistema di unità SI (Sistema Internazionale di Unità), l'unità di intensità di induzione magnetica è [volt · secondo/metro 2], e [volt] · [secondo] è chiamato Weber, quindi l'unità di intensità di induzione magnetica è chiamata [Weber/metro 2] o [Tesla], indicata come [T], nel sistema di unità CGSM, l'unità di intensità di induzione magnetica è [Gauss]. Le unità sono indicate dai simboli: V è [volt], s è [secondi], m è [metri], Wb è [Weber], T è [T], Gs è [Gauss], mT è [millite].
1T=1Wb/m2=104Gs=103mT (1)

Linea di forza magnetica, flusso magnetico e teorema di continuità del flusso magnetico
Il campo magnetico è rappresentato graficamente con linee di campo magnetico. Le linee di campo magnetico di vari campi magnetici generati dalla corrente sono mostrate nella Figura 1. Le linee di campo magnetico sono linee chiuse senza testa e senza coda che circondano la corrente, e la direzione della corrente e la direzione di ritorno della linea di campo magnetico sono conformi alla regola della mano destra.

Specifichiamo che la direzione tangente di qualsiasi punto della linea del campo magnetico è la direzione del campo magnetico (vale a dire, B) in quel punto, e che il numero di linee del campo magnetico per unità di area perpendicolari al vettore B è uguale alla magnitudine del vettore B in quel punto. In altre parole, dove il campo magnetico è forte, la linea del campo magnetico è più densa, e dove il campo magnetico è debole, la linea del campo magnetico è più sottile.

Il numero totale di linee di forza magnetica che attraversano una superficie è chiamato flusso magnetico che attraversa la superficie ed è rappresentato da Φ. Il calcolo del flusso magnetico è mostrato nella Figura 2. L'elemento area è preso sulla superficie e un Angolo θ è formato tra la direzione della sua linea normale e la direzione di B del punto. Il flusso magnetico dell'elemento che attraversa l'area è:
dφ=B×cosθ×ds (2)

Quindi il flusso totale di S attraverso la superficie è
φ=# B×cosθ×ds (3)

Quando B è uniforme e S è un piano perpendicolare a B, il flusso magnetico attraverso il piano S è:
φ = B×S (4)

Questa è una relazione spesso utilizzata nelle misurazioni magnetiche.
Teorema del flusso continuo: quando il piano S è una superficie chiusa, poiché la linea del campo magnetico è una linea chiusa, allora la linea del campo magnetico attraverso la superficie chiusa deve essere attraverso le altre parti della superficie chiusa, quindi il flusso magnetico totale attraverso qualsiasi superficie chiusa deve essere uguale a zero. Vale a dire:
φ=# Bcosθd=0 (5)

L'unità del flusso magnetico è [Weber] nel sistema di unità SI, [Maxwell] nel sistema di unità CGSM e il simbolo dell'abbreviazione [Mai] è rappresentato da Mx.
1Wb =108Mx (6)

Intensità del campo magnetico, permeabilità e legge ampere-loop
L'intensità del campo magnetico è una grandezza fisica introdotta per facilitare l'analisi della relazione tra campo magnetico e corrente, è anche un vettore, espresso da H, la sua relazione con l'intensità dell'induzione magnetica è:
H = B/μ (7)
Dove: μ è la permeabilità del mezzo magnetico, determinata dalla natura del mezzo magnetico
Concordato. In unità SI, la permeabilità del vuoto è:
μ0=4π×10-7 Henry/m (8)

L'unità di H è [ampere/metro], nel sistema di unità CGSM la permeabilità del vuoto è 1 e l'unità di H è [Oster], abbreviazione di [Ao]. Le unità sono rappresentate dai simboli: A è [ampere], Oe è [O] e H è [Henry].
1A/m=4π×10-3 Oe (9)

Legge del ciclo di Ampère: in un campo magnetico, il vettore H segue una curva arbitrariamente chiusa
L'integrale di linea di sigma è uguale alla somma algebrica delle correnti racchiuse in questa curva chiusa. Vale a dire:
# H×cos ×dl=∑I (10)
Dove: è l'angolo tra la direzione tangente della curva e la direzione del campo magnetico del punto.

Utilizzando la legge di Ampere-loop, possiamo calcolare facilmente il campo magnetico generato da una corrente con una certa simmetria spaziale. Ad esempio, calcola l'intensità del campo magnetico nel punto P all'interno di un solenoide circolare uniformemente avvolto strettamente, come mostrato nella Figura 4. Prendi i cerchi concentrici di raggio r attraverso il punto P come curva integrale chiusa. A causa della relazione di simmetria, l'intensità del campo magnetico in ogni punto attorno al cerchio concentrico è uguale e la direzione dell'intensità del campo magnetico è lungo la direzione tangente del cerchio concentrico, ovvero=0, quindi:
# H×cos ×dl=H*2πr=NI (11)
Quindi l'intensità del campo magnetico nel punto P: H=NI/ (2πr)

Dove N è il numero di spire dell'avvolgimento. Da questa relazione, si può vedere che la forza del campo magnetico è determinata solo dalla distribuzione della corrente che genera il campo magnetico e non ha nulla a che fare con le proprietà del mezzo magnetico.