Vazba toku

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 16. května 2016; kontroly vyžadují 2 úpravy .

Vazba toku
$\psi$
Jednotky
SI	Weber
GHS	Maxwell

Vazba toku (celkový magnetický tok) je fyzikální veličina , což je celkový magnetický tok , který prostupuje uzavřený vodivý obvod (jakoby se s ním „spojuje“). Je označen písmenem . SI se měří ve Webers . $\psi$

Termín se používá především v elektrotechnice ve vztahu k diskrétním obvodovým prvkům - tlumivkám .

Definice

Vazba toku je celkový magnetický tok

\Psi =\iint \mathbf {B} \cdot {\rm {d}}\mathbf {S}

přes plochu (přesněji Riemannovu plochu ) překlenutou uzavřeným obrysem. Takový tok nezávisí na konfiguraci nataženého povrchu.

Magnetické pole, a tedy i magnetický tok, může být vytvořeno proudem v tomto obvodu samotném nebo proudem v jiném obvodu. Podle toho se rozlišuje vzájemná vazba indukčního toku (vazba toku jednoho prvku elektrického obvodu je způsobena elektrickým proudem v jiném prvku) a vazba samoindukčního toku (vazba toku prvku obvodu v důsledku elektrického proudu ve stejném prvku).

Pojem „spojení toku“ (na rozdíl od „magnetického toku“) se nevztahuje na povrchové fragmenty.

Základní případ

Nejčastěji se o propojení toku v cívce s proudem uvažuje v situaci, kdy magnetický tok v cívce vzniká sám; tento závit zapadá do všech závitů.

Vazba toku je v tomto případě číselně rovna součtu magnetických toků procházejících každým závitem cívky, tzn. s počtem závitů N a stejným magnetickým tokem v každém závitu může být vazba toku definována jako

{\displaystyle \Psi =N\Phi _{1))

kde je magnetický tok jedné otáčky [ Wb ]. $\Phi _{1}$

V ideálním solenoidu procházejí všechny magnetické siločáry každým závitem (tj. neprotínají boční povrch solenoidu), a proto jsou magnetické toky závitů stejné. V praxi se však magnetické toky v závitech cívky liší a hodnota vazby toku je určena vzorcem:

\Psi =\sum _{i=1}^{N}{\Phi _{i))

kde je počet otáček, je počet otáček, se kterými je tok spojen . $N$ $i$ ${\displaystyle \Phi _{i))$

Pokud má cívka feromagnetické jádro, lze vazbu toku určit podle vzorce:

\Psi =N\Phi _{C}

kde je magnetický tok magnetickým obvodem (jádrem) cívky. $\Phi _{C}$

Hodnota vazby toku, kromě magnetického toku, souvisí s proudem I v indukčnosti, který je určen výrazem:

\Psi =IL

kde je indukčnost cívky [ H ]. Tento vzorec vyjadřuje princip spojitosti v čase indukční vazby induktoru. $L$

Princip kontinuity

Energetická rezerva magnetického pole v induktoru se nemůže náhle změnit. To vyjadřuje princip kontinuity v čase. Nemožnost náhlé změny tokové vazby indukčnosti se zase vysvětluje tím, že jinak by se na indukčnosti objevilo nekonečně velké napětí, což odporuje zkušenostem.

Princip spojitosti také znamená, že proud v indukčnosti se nemůže náhle změnit (viz přechodové děje v elektrických obvodech ): - první spínací zákon . $i_{L}(0+)=i_{L}(0-)$

Viz také

Literatura

Irodov I.E. Elektromagnetismus. Základní zákony. 2010. 319 s. — ISBN 978-5-9963-0281-9