Transzformator elettani hatasai

[jhidvegi]

HAJDU Csaba wrote:

> No de ott a gravitacio is, a magneses ter pedig nem homogen,
> igy abbol jon melle egy valtozo tag, persze hogy ugral
> ossze-vissza.

Hát igen, így nem lehet ráközelíteni a problémára.

De talán úgy, hogy megfogjuk az összefüggéseknél fogva. :-)

(Bocs, mert utólag látom, hogy hosszú lett, és elég érdektelen.)

Hogy jó látványos legyen, képzeljünk el egy olyan diamágneses anyagot, 
aminek a műrelje közel nulla, szóval jó kicsi.

Legyen az alakja is eléggé szélsőséges, egy vékony füzetlapszerű alak.

Két irányt érdemes vizsgálni, ha berakjuk egy, a méretéhez képest nagyon 
nagy homogén mágnestérbe: amikor merőlegesen áll a térre, és amikor 
párhuzamosan áll. Ebből a szempontból lényeges hosszmérete legyen L, a 
vastagsága s, a másik mérete legyen 1. Így hát a térfogata V=L*s. Ha 
nincs ott, a helyén található mágnestér energiája 0,5*B*H*. Ha ott van, 
akkor a benne uralkodó értékeket 1-essel indexelve 
0,5*B1*H1*V=0,5*mürel*műnulla*H^2*V.

Ha az erővonalak úgymond párhuzamosak maradnak, a fentiekből egyáltalán 
nem következik, hogy itt bármi különbség lenne a kétféle elhelyezés 
esetén. De valszleg nem ugyanúgy maradnak párhuzamosak.

Ha a teljes keresztmetszetet kitölti az anyag, akkor párhuzamosak 
maradnak, és a B megy át változatlan nagyságban az anyaghatárokon, tehát 
belül a jóval kisebb műrel miatt az anyagban nagyon megnő a H, ilyen 
arányban az energia is.

Ha nem a teljes keresztmetszetet vágja át a lap, akkor is gyanítható, 
hogy "nem kerülnek nagyot" az erővonalak, tehát jelentős részben be 
fognak hatolni az anyagba, jól megnő a mágnestér energiája. Ha viszont 
hosszában áll, akkor kis zavar keletkezik csak, egyszerűen elkerülik az 
erővonalak, és bár a vékony oldalon érvényesül a B=állandó kritérium, ám 
a lapjánál a nagy belső gerjesztés miatt kilépnek, többek között így 
kerüli ki a mágnestér az anyagot. Ekkor belül sokkal kisebb energia lesz 
található, viszont kívül megnő valamennyivel, de mennyivel? Nem tudom.

Vegyünk egy még szemléletesebb, egyszerűbb esetet: a homogén tér véges 
keresztmetszetben halad, ami olyan, mint az fenti lap mérete. A cső 
kívülről nem más, mint egy valódi nulla műrel anyag, tehát abban nincs 
mágnestér egyáltalán. Ellenben a pólusok végtelen nagy műrel ideális 
ferromágneses anyagból vannak egymástól akkora távolságra, mint a lap 
hosszabbik mérete. A fluxust tartjuk állandó értéken.

Ha a lapot keresztbe rakjuk be, akkor bele kényszerül az összes fluxus, 
és ha az ő műrel permeabilitása nagyon pici, akkor benne a mágneses 
energia nagyon nagy kell legyen. Ha viszont az erővonalakkal 
párhuzamosra állítjuk, akkor úgy foghatjuk fel, mint hogy van a mágneses 
körben egy nagyon jól vezető rész (műrel=1), és egy tök rosszul, 
műrel<<1.

Az egész mágnestér energiája az utóbbi esetben nem sokkal nagyobb az 
eredeti állapotnál, mert csak az történik, hogy ugyanaz a fluxus (L-s)/L 
arányban kisebb keresztmetszetben kell haladjon, tehát az 
energianövekmény (L/(L-s))^2 a B és H megnövekedése miatt, de 
(L-s)/L-lel szorzandó a térfogatcsökkenés miatt, összességében L/(L-s) 
arányban nő meg, ha elhanyagoljuk a hosszában a lapban haladó fluxus 
energiáját, amire jó okunk van.

Ha viszont a lapon keresztben áthalad a teljes fluxus, akkor a rajta 
kívül álló rész energiája (L-s)/L arányban kisebb, mint a lapnélküli, 
viszont a lapban műrelszeresére nő meg annak a vékony kis térrésznek az 
energiája, tehát itt a nagyon kicsi műrel szerephez jut. Ha pl a mürel 
kb azonos az s/L arányával, akkor kb megduplázódik a mágneses energia 
összesen.

És mivel energiaminimumra törekszik a rendszer, ebből nekem az jön ki, 
hogy a korábbi agymenésemmel ellentétben a lap, ha teheti, hosszában áll 
be.

Már csak ki kéne próbálni valahogy. Az a kísérlet, amiben a négy mágnes 
van egy lapra téve, és egy kis diamágneses négyzet lebeg fölötte (ha jól 
értettem), mintha úgy akarna beállni mindenképpen, hogy a kis négyzet 
sarkai az egyes mágnesek felé akarnak mutatni. Ez alátámasztani látszik 
az elképzelést. Itt a mágnestér zöme jószerivel a kis lap síkjának az 
irányában lehet, és a sarkok beállása a mágnesek irányába kb megfelel 
annak, hogy a homogén térben a pólusok irányába áll be a lap.

hjozsi