Tvary magnetických obvodů
Magnetické obvody jsou tvořené uzavřenou magnetickou cestou magnetického toku, znázorněnou magnetickými indukčními čarami.
Vzhledem k tomu, že magnetický indukční tok je vždy uzavřený, musí být každý magnetický obvod uzavřený. V technice však magnetické obvody dělíme na uzavřené a otevřené.
Obr. 1: Magnetický obvod
Uzavřený magnetický obvod
Je takový obvod, který je sestaven z feromagnetického materiálu, jenž není přerušen nebo v němž je jen malá mezera. Tato mezera je vyplněna buď vzduchem, nebo jinou látkou s relativní permeabilitou blízkou jedné.
Obr. 2: Uzavřený magnetický obvod
Otevřený magnetický obvod
Je takový obvod, kde velká část magnetického indukčního toku prochází mimo feromagnetickou látku (převážně vzduchem). Tím se indukční tok v obvodu rozptyluje a značně zeslabuje.
Obr. 3: Otevřený magnetický obvod
V praxi se řeší převážně uzavřené jednoduché a složené magnetické obvody.
Řešení magnetických obvodů
Řešení magnetických obvodů je formálně analogické jako u elektrických obvodů, magnetické veličiny však mají jiný charakter a vlastnosti a také se zcela jinak počítají.
V magnetickém obvodu vyvolává magnetomotorické napětí magnetický indukční tok, který závisí na magnetickém odporu obvodu. Magnetický odpor je přímo úměrný délce prostředí a nepřímo úměrný ploše průřezu a permeabilitě. Magnetický odpor železného jádra je velmi malý.
Čím menší je vzduchová mezera v magnetickém obvodu železa, tím větší je magnetický tok a tedy i magnetická indukce. V nerozvětveném magnetickém obvodu prochází veškerý magnetický tok železným jádrem a vzduchovou mezerou. Magnetomotorické napětí se rozdělí v poměru magnetických odporů, tj. na každém dílčím magnetickém odporu je dílčí magnetomotorické napětí.
Analogií Ohmova zákona je Hopkinsonův zákon.
kde: Rm – magnetický odpor (elektrický odpor),
Φ – magnetický tok (elektrický proud),
Um – magnetomotorické napětí (elektrické napětí).
Obr. 4: Magnetický obvod se železným jádrem a vzduchovou mezerou