H磁場とB磁場の違いは何ですか？

ウィキペディアは数学的な説明を提供します。直感的なものを入手できますか？たとえば、フェライトのデータシートを理解したいと思います。これらには通常、H対Bのグラフがあり、透過性の定義はHとBの関係を理解することに依存します。

また、「フィールド」とは何かを知る前に、電界について多くのことを学ぶことができました。電圧とオームの法則などについて学びました。物理学者はフィールドで説明するかもしれませんが、電気技師は回路の2点の違いなど、より単純な概念で説明します。HとBのフィールドについて同様の簡単な説明がありますが、これは電気技師にとってより関連性があり、物理学者にとってはより重要ではありませんか？

Hはコイルの駆動力であり、1メートルあたりのアンペアターンであり、メーター部分は磁気回路の長さです。変圧器では、磁束の99％がコアに含まれているため、この長さを簡単に決定できます。あなたが想像するかもしれないように、空芯を持つコイルは難しいです。

BはHの副産物であり、Bはコアの透過性によって大きくなると考えています。

静電気学では、E（電界強度）はH（磁界強度）と同等であり、視覚化がやや簡単です。その単位はメートルあたりのボルトであり、それが存在する材料の誘電率を乗じると、別の量である電束密度（D）も発生します。

及び$\dfrac{B}{H} = \mu_0\mu_R$

$\dfrac{D}{E} = \epsilon_0\epsilon_R$

フェライトデータシートに関して、BHカーブは重要なものです-材料の透磁率を示し、これはワイヤの1ターンで得られるインダクタンスの量に直接関係します。

また、磁場を反転させるとどれだけのエネルギーが失われる可能性があるかを示します-これはもちろんAC駆動時に常に発生します-フェライトのすべてのドメインが電流を取り除いたときと反転したときに平均ゼロ磁気を生成するわけではありません電流は、コアの磁気が負になる前に残りのドメインを中和する必要があります-これはほとんどのフェライトで少量のエネルギーを必要とし、ヒステリシス損失という用語を生じさせます。

フェライトデータシートのその他の重要なグラフは、透磁率と周波数のグラフおよび透磁率と温度のグラフです。

いくつかの変圧器を設計した個人的な経験から、新しい設計を始めるたびに基本以外のことを自然に覚えていないように見えるので、それらは曲がりくねっています。これは迷惑です-この答えでは、 Hの単位！

ショートバージョン：BとHは両方とも磁石または電流のいずれかから発生します。

1つ（H）はまっすぐな「アンペアターン」です（いいえ：アンディは正しいです：メートルあたりのアンペアターン）、もう1つ（B）は磁気回路の透磁率のH倍です。空気または真空の場合、これは1なのでB = Hです。鉄の場合、B =透過性（大きい数）* H

（明確にするための編集：Philが言うように、Bは実際にはH *自由空間の透過性：CGS単位で1であり、定数（ $\mu_0$

鉄のポールピース、ローターの鉄の棒、エアギャップを含むモーターのようなより複雑なシナリオでは、各セクションに独自の透磁率、長さ、面積があるため、アンペアターンを知っている間、それぞれの磁束を把握します面積（例えば、極と回転子の間の空隙）、したがって、モーターに期待できるトルクは複雑な会計プロセスになります。

同じ電流で透磁率を上げて磁束を増やすことは良いことだと思うかもしれません-そして、あなたは一点まで正しいでしょう：BH関係は非線形です（特定のBを超えると、透磁率は低下します磁区はすでに整列しています）-これは磁気コアの飽和として知られています-または、変圧器またはモーターの磁気回路の1つのコンポーネントの例です。たとえば、1つのコンポーネントが他のコンポーネントより先に飽和する場合、その断面積を増やすか、その断面積を変更します材料一部の材料では、BHカーブにもヒステリシスがあります。つまり、材料は磁化されて以前の状態を保存します。これが、コンピュータストレージまたはオーディオテープとして機能できる理由です。

磁気回路の設計は、電気回路の設計と同じくらい芸術であり、しばしば無視されます。

フェライトインダクタコアなどの実用的な電磁装置に適用されるB＆Hの従来の説明に惑わされるのは、あなたが初めてではありません。私は長年、B＆Hの性質とそのようなデバイスでのアプリケーションの標準的な説明に苦労しました。私の救いは、約20年前に古本屋で偶然見つけた、ほとんど忘れられていた本の単一の章から来ました。この本は現在、pdf形式でオンラインで入手できると思います。Googleブックスをお試しください。この本の名前はV.カラペトフによる「磁気回路」であり、1911年頃に出版されました-はい、110年以上前です！それにもかかわらず、磁気原理は当時よく理解されており、用語はその数十年の間本質的に変更されていません。

第1章を非常に注意深く読むと、磁場とその美しい特性のすべての実用的な理解と、現在一般的に使用されている難解な用語（例えば、起磁力、パーミアンス、リラクタンス、磁束対磁束密度）に恵まれますなど）残りの章も興味深いものですが、第1章ほどではありませんが、工学の博覧会のきらめく宝石として尊敬しています。

また、いくつかの簡単な空芯コイルを作成して、基本概念の消化を助けるために実験する場合の理解にも役立ちます。関数発生器を使用してコイルを駆動し、小さなコイルを使用して磁場を検知し、オシロスコープに表示します。駆動されるコイルの直径は約6〜12インチ、センスコイルの直径は約1/2 "である必要があります。1000Hzの周波数で十分です。本当に野心的な場合は、著者がメインとして使用するトロイダルコイルを作成する必要があります説明の車両。

最後に、BとHの標準的な説明を行います。最も単純な電気回路は、抵抗が並列接続されたバッテリーです。オームの法則は、電圧計、電流計とともに、電圧源、抵抗、電線の3つの要素のこの単純な配置からのみ学ぶことができます。B＆Hは、最も単純な磁気回路からも同様に学習できます。これは、電流（ACまたはDC）が流れるワイヤです。

電流によって生成された磁場は、磁束線の円筒形でワイヤを取り囲みます。「M」は、オームの法則の例のバッテリーの電圧に似た起磁力です。「B」は、その起磁力Mによってワイヤの周囲に形成される結果の磁束場の強度であり、オームの法則の例の電流「I」に類似しています。「抵抗器」は、ワイヤを取り囲む空気の透過性です。周囲の空気は、ワイヤの周りに一種の「集合」または「分散」磁気抵抗器を形成します。この「磁気抵抗器」は、与えられた駆動力（すなわち起磁力）「M」に対して生成される磁束「B」の比率を決定します。これは、ワイヤを流れる電流の値に比例します オームの法則に非常に似ています。残念ながら、私たちは自分の好みに合った値の「磁気抵抗器」を購入することはできません。Digikeyから入手できる便利な電圧計に相当する「磁気力計」もありません。「フラックスメーター」を使用できるほど幸運であれば、ワイヤを囲む磁束線の「B」値を測定できます。電流計だけで、抵抗器の値やバッテリーの電圧がわからない場合、上記の簡単なバッテリー抵抗回路からオームの法則を解読する方法を想像してください。それは非常に不可解な知的運動になるでしょう！これは、磁気回路を学習するときに克服する最大の実際的な負担です。電気のような基本的な磁気測定ツールはありません。私たちの空想に合った値で「磁気抵抗器」を購入することはできません。Digikeyから入手できる便利な電圧計に相当する「磁気力計」もありません。「フラックスメーター」が十分にある場合は、ワイヤを囲む磁束線の「B」値を測定できます。電流計だけで、抵抗器の値やバッテリーの電圧がわからない場合に、前述の簡単なバッテリー抵抗回路からオームの法則を解読する方法を想像してください。それは非常に不可解な知的運動になるでしょう！これは、磁気回路を学習するときに克服する最大の実際的な負担です。電気のような基本的な磁気測定ツールはありません。私たちの空想に合った値の「磁気抵抗器」を購入することはできません。Digikeyから入手できる便利な電圧計に相当する「磁気力計」もありません。「フラックスメーター」を使用できるほど幸運であれば、ワイヤを囲む磁束線の「B」値を測定できます。電流計だけで、抵抗器の値やバッテリーの電圧がわからない場合、上記の簡単なバッテリー抵抗回路からオームの法則を解読する方法を想像してください。それは非常に不可解な知的運動になるでしょう！これは、磁気回路を学習するときに克服する最大の実際的な負担です。電気のような基本的な磁気測定ツールはありません。私たちの空想に合った値で。Digikeyから入手できる便利な電圧計に相当する「磁気力計」もありません。「フラックスメーター」を使用できるほど幸運であれば、ワイヤを囲む磁束線の「B」値を測定できます。電流計だけで、抵抗器の値やバッテリーの電圧がわからない場合、上記の簡単なバッテリー抵抗回路からオームの法則を解読する方法を想像してください。それは非常に不可解な知的運動になるでしょう！これは、磁気回路を学習するときに克服する最大の実際的な負担です。電気のような基本的な磁気測定ツールはありません。私たちの空想に合った値で。Digikeyから入手できる便利な電圧計に相当する「磁気力計」もありません。「フラックスメーター」を使用できるほど幸運であれば、ワイヤを囲む磁束線の「B」値を測定できます。電流計だけで、抵抗器の値やバッテリーの電圧がわからない場合、上記の簡単なバッテリー抵抗回路からオームの法則を解読する方法を想像してください。それは非常に不可解な知的運動になるでしょう！これは、磁気回路を学習するときに克服する最大の実際的な負担です。電気のような基本的な磁気測定ツールはありません。Digikeyから入手できる便利な電圧計に相当します。「フラックスメーター」を使用できるほど幸運であれば、ワイヤを囲む磁束線の「B」値を測定できます。電流計だけで、抵抗器の値やバッテリーの電圧がわからない場合、上記の簡単なバッテリー抵抗回路からオームの法則を解読する方法を想像してください。それは非常に不可解な知的運動になるでしょう！これは、磁気回路を学習するときに克服する最大の実際的な負担です。電気のような基本的な磁気測定ツールはありません。Digikeyから入手できる便利な電圧計に相当します。「フラックスメーター」を使用できるほど幸運であれば、ワイヤを囲む磁束線の「B」値を測定できます。電流計だけで、抵抗器の値やバッテリーの電圧がわからない場合、上記の簡単なバッテリー抵抗回路からオームの法則を解読する方法を想像してください。それは非常に不可解な知的運動になるでしょう！これは、磁気回路を学習するときに克服する最大の実際的な負担です。電気のような基本的な磁気測定ツールはありません。抵抗計の値やバッテリーの電圧がわからない場合に、電流計だけで作業する必要がある場合、上記の簡単なバッテリー抵抗回路からオームの法則を解読する方法を想像してください。それは非常に不可解な知的運動になるでしょう！これは、磁気回路を学習するときに克服する最大の実際的な負担です。電気のような基本的な磁気測定ツールはありません。抵抗計の値やバッテリーの電圧がわからない場合に、電流計だけで作業する必要がある場合、上記の簡単なバッテリー抵抗回路からオームの法則を解読する方法を想像してください。それは非常に不可解な知的運動になるでしょう！これは、磁気回路を学習するときに克服する最大の実際的な負担です。電気のような基本的な磁気測定ツールはありません。

ああ、でも誰もが古き良きカラペトフのようにそれをレイアウトすることはできません。

$B = \mu_c\times H$

Bは磁束密度で、材料に固有です。より高い$\mu_c$ 同じ磁場の下でより多くの磁束密度を意味します。

Hは磁場強度であり、絶対量です。

私が見るように、Hはコイルの電流によって引き起こされる磁場です。強磁性コアが挿入されていないことを前提としています。強磁性コアを挿入すると、磁場がコア内で強くなるため、その正味の磁場を記述する必要がありました。これをBで示します。それらを区別する必要があるため、Hは電界強度と呼ばれ、Bは磁束密度。

私は、Hは材料によって変化しない絶対量であり、同じ誘導力（例えば、電流を運ぶワイヤまたは磁石）に対して一定のままであると思いますが、Bの値は材料に依存します。Bの値は、どれくらいの磁気に依存します行のフィールド、任意の材料が通過できるようにする。したがって、mu_0は、適用される総磁場H（絶対）を、任意の材料が通過できる磁力線（材料ごとに異なる）に関連付ける変換係数です。