介紹馬達中的
磁阻力(Reluctance force)的產生原因。
對筆者而言,磁阻力就像是一種天性。就如同睡覺時,覺得枕頭位置不對時,會很自然的調整姿勢或是枕頭位置,以達到最舒適的狀態;為了達到舒適狀態所付出的力,在磁場中就被稱為磁阻力。若是依照課本上的解釋,磁力線會驅使導磁材料移動到磁通最大的位置,此過程中所產生的移動力,就定義為磁阻力。
講起來有點神奇,但肯定是每個人都有過的經驗,並實際體會過磁阻力的作用。當您手上拿著磁鐵,將磁鐵靠近金屬時,會忽然產生一個吸力,將磁鐵與金屬完全吸附在一起,這股力量就是磁阻力。
這種從小玩到大的現象,其實不太需要特別解釋。但由於金屬都是被吸過來,為什麼要用磁阻力,這個很不直觀的名詞呢?若是改叫磁吸力,感覺更為貼切,也好了解。原來這名詞當初是電路學家,以電阻的概念來定義的結果。當磁鐵週圍沒有金屬時,磁能僅透過空氣傳遞,此時的傳輸效果差,就代表磁阻的值高。當磁鐵有連結金屬時,磁導的效果好,代表磁阻值低。將這種由高磁阻變成低磁阻的作用,稱為磁阻力。
以圖示說明,左側就是最小磁阻位置,能有最大的磁通量;由於此時已是最佳狀態,因此沒有磁阻力的產生。但當中間轉子的位置偏轉時,磁阻會變大,導致磁通量下降,就會產生一股磁阻力(藍色指標),迫使導磁材料移動至最小磁阻的位置。
由上述的解說,可知到磁阻力的生成,有兩個必要條件。
1. 磁場:磁鐵或是電磁鐵都可以。
2. 導磁材料:基本上就是磁鐵可吸的材料。
老實說,以磁阻、磁通及磁阻力這些概念進行解釋,實在有點麻煩,但好在這是日常都能簡單體會的現象,一般人簡化為磁吸力,就很好理解了。
重點整理:
磁阻力,就是磁吸力。
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