Введение
Физическое количество цепей, связанных с магнитным потоком, напряжением и током В электротехнике термин "связь потока" используется для определения взаимодействия многоповоротного индуктора с магнитным потоком, как описано законом индукции Фарадея. Поскольку вклады всех поворотов в катушке складываются, в упрощенной ситуации одного и того же потока, проходящего через все повороты, связь потока (также известная как связь потока) равна , где число поворотов. Физические ограничения катушки и конфигурация магнитного поля заставляют некоторый поток протекать между поворотами катушки, образуя поток утечки и уменьшая связь. Сцепление потока измеряется в веберах (Wb), как и сам поток.
In electrical engineering the term flux linkage is used to define the interaction of a multi turn inductor with the magnetic flux as described by the Faraday's law of induction. Since the contributions of all turns in the coil add up, in the over simplified situation of the same flux passing through all the turns, the flux linkage (also known as flux linked) is , where is the number of turns. The physical limitations of the coil and the configuration of the magnetic field make some flux to leak between the turns of the coil, forming the leakage flux and reducing the linkage. The flux linkage is measured in webers (Wb), like the flux itself.
Отношение к индуктивности и реактивности
В типичном применении термин "связь потока" используется, когда поток создается электрическим током, протекающим через саму катушку. Согласно закону Хопкинсона, где MMF - это магнитодвижущая сила, а R - общее нежелание катушки. Поскольку , где I - ток, уравнение может быть переписано как , где называется индуктивностью. Поскольку электрическая реактивность индуктора , где f - частота переменного тока, .
В теории цепей
В теории цепей, связь потока является свойством двух терминальных элементов. Это расширение, а не эквивалент магнитного потока, и определяется как интеграл времени, где напряжение через устройство или разница потенциалов между двумя терминалами. Это определение также может быть записано в дифференциальной форме как скорость Фарадея показал, что величина электродвижущей силы (ЭМС), генерируемой в проводнике, образующем замкнутый цикл, пропорциональна скорости изменения общего магнитного потока, проходящего через цикл (закон индукции Фарадея). Таким образом, для типичной индуктивности (колы проводящего провода) связь потока эквивалентна магнитному потоку, который представляет собой общее магнитное поле, проходящее через поверхность (т.е. нормальное для этой поверхности), образованное замкнутой катушкой проводящей петли, и определяется количеством поворотов в катушке и магнитным полем, т.е. где находится плотность магнитного потока или магнитный поток на единицу площади в данной точке пространства. Простейшим примером такой системы является одна круглая катушка проводящей проволоки, погруженная в магнитное поле, в этом случае связь потока - это просто поток, проходящий через петлю. Поток через поверхность, ограниченную поворотом катушки, существует независимо от наличия катушки. Кроме того, в мысленном эксперименте с катушкой поворотов, где каждый поворот образует петлю с точно такой же границей, каждый поворот будет "связывать" "тот же" (идентично, а не просто такую же величину) поток, все для общей связи потока. Различие в значительной степени зависит от интуиции, и термин "связь потока" используется в основном в инженерных дисциплинах. Теоретически, случай многоповоротной индукционной катушки объясняется и рассматривается совершенно строго с поверхностями Римана: то, что называется "связью потока" в технике, - это просто поток, проходящий через поверхность Римана, ограниченную поворотами катушки, следовательно, нет особенно полезного различия между потоком и "связью". Из-за эквивалентности связи потока и общего магнитного потока в случае индуктивности, широко принято считать, что связь потока - это просто альтернативный термин для общего потока, используемый для удобства в инженерных приложениях. Тем не менее, это не так, особенно в случае мемристора, который также называют четвертым фундаментальным элементом схемы. Для мемристора электрическое поле в элементе не так незначительно, как в случае индуктивности, поэтому связь потока больше не эквивалентна магнитному потоку. Кроме того, для мемристора энергия, связанная с связью потока, рассеивается в виде нагрева джоуля, вместо того, чтобы храниться в магнитном поле, как это делается в случае индуктивности.
where is the voltage across the device, or the potential difference between the two terminals. This definition can also be written in differential form as a rate
Faraday showed that the magnitude of the electromotive force (EMF) generated in a conductor forming a closed loop is proportional to the rate of change of the total magnetic flux passing through the loop (Faraday's law of induction). Thus, for a typical inductance (a coil of conducting wire), the flux linkage is equivalent to magnetic flux, which is the total magnetic field passing through the surface (i. e., normal to that surface) formed by a closed conducting loop coil and is determined by the number of turns in the coil and the magnetic field, i. e.,
where is the magnetic flux density, or magnetic flux per unit area at a given point in space. The simplest example of such a system is a single circular coil of conductive wire immersed in a magnetic field, in which case the flux linkage is simply the flux passing through the loop. The flux through the surface delimited by a coil turn exists independently of the presence of the coil. Furthermore, in a thought experiment with a coil of turns, where each turn forms a loop with exactly the same boundary, each turn will "link" the "same" (identically, not merely the same quantity) flux , all for a total flux linkage of The distinction relies heavily on intuition, and the term "flux linkage" is used mainly in engineering disciplines. Theoretically, the case of a multi turn induction coil is explained and treated perfectly rigorously with Riemann surfaces: what is called "flux linkage" in engineering is simply the flux passing through the Riemann surface bounded by the coil's turns, hence no particularly useful distinction between flux and "linkage". Due to the equivalence of flux linkage and total magnetic flux in the case of inductance, it is popularly accepted that the flux linkage is simply an alternative term for total flux, used for convenience in engineering applications. Nevertheless, this is not true, especially for the case of memristor, which is also referred to as the fourth fundamental circuit element. For a memristor, the electric field in the element is not as negligible as for the case of inductance, so the flux linkage is no longer equivalent to magnetic flux. In addition, for a memristor, the energy related to the flux linkage is dissipated in the form of Joule heating, instead of being stored in magnetic field, as done in the case of an inductance.