Umrechner für magnetische Durchflutung
Rechnen Sie magnetische Durchflutung zwischen Amperewindungen, Kiloamperewindungen, Milliampere-Windungen und Gilbert um. Geben Sie einen MMF-Wert ein und wählen Sie dann die Ausgangs- und Zieleinheit.
Magnetische Durchflutung zwischen Einheiten umrechnen
Umrechnungsformel für magnetische Durchflutung
Dabei ist:
- \(F_{\mathrm{from}}\) — die eingegebene magnetische Durchflutung (MMF).
- \(F_{\mathrm{to}}\) — die MMF, ausgedrückt in der gewählten Zieleinheit.
- \(f_{\mathrm{from}}\) und \(f_{\mathrm{to}}\) — die Umrechnungsfaktoren von jeder Einheit in Amperewindungen (A·turn).
Der Rechner bringt den eingegebenen Wert zuerst in Amperewindungen und teilt ihn dann durch den Faktor der Zieleinheit. Er verwendet die Faktoren 1 für A·turn, 1000 für kA·turn, 0,001 für mA·turn und 0,7957747 für das Gilbert.
Magnetische Durchflutung – Rechenbeispiel
Beispiel: Rechnen Sie den Standardwert von 100 A·turn in Gilbert (Gb) um.
\[100\ \mathrm{A\cdot turn}\times\frac{1}{0.7957747}\approx125.66371\ \mathrm{Gb}\]
Ergebnis: 100 A·turn entsprechen etwa 125,66371 Gb.
So benutzen Sie den Rechner
- Geben Sie den umzurechnenden Betrag unter MMF-Wert ein. Der Standardwert ist 100; das Feld akzeptiert nichtnegative Werte.
- Wählen Sie die Einheit dieses Betrags unter Ausgangseinheit. Standard ist die Amperewindung (A·turn).
- Wählen Sie die gewünschte Einheit unter Zieleinheit. Standard ist das Gilbert (Gb).
- Lesen Sie Umgerechnete MMF ab. Zahl und Zieleinheit werden zusammen angezeigt.
Sie können in beiden Menüs auch dieselbe Einheit wählen, um den Zahlenwert unverändert zu lassen. Um eine Umrechnung umzukehren, tauschen Sie die Auswahl unter Ausgangseinheit und Zieleinheit.
Was magnetische Durchflutung bedeutet
Magnetische Durchflutung ist die Größe, die den magnetischen Fluss durch einen magnetischen Kreis antreibt. Sie spielt eine ähnliche Rolle wie die Spannung in einem elektrischen Kreis, ist aber keine mechanische Kraft, die in Newton gemessen wird. Bei einer Spule ist die MMF das Produkt aus Strom und Windungszahl: \(\mathcal{F}=NI\), wobei \(N\) die Windungszahl und \(I\) der Strom in Ampere ist. Eine Spule mit 100 Windungen, durch die 1 A fließt, erzeugt daher eine MMF von 100 A·turn.
Die MMF ist nützlich bei der Analyse von Transformatoren, Elektromagneten, Motoren, Generatoren und magnetischen Kernen. Sie hilft, die Erregung einer Wicklung mit dem Fluss in Beziehung zu setzen, der in einem magnetischen Pfad aufgebaut werden kann. Diese Beziehung hängt auch von der Geometrie und dem Material des Pfads ab: Die MMF allein bestimmt weder Fluss noch Flussdichte. Für diese Größen nutzen Sie den Umrechner für magnetischen Fluss oder den Umrechner für magnetische Flussdichte, wenn Sie deren Einheiten wechseln müssen.
Eine Umrechnung ändert nur die Einheit, in der eine MMF ausgedrückt wird; sie ändert nicht die zugrunde liegende Erregung. Die Amperewindung ist die übliche Ausdrucksform in SI-basierten magnetischen Berechnungen. Das Gilbert gehört zum elektromagnetischen CGS-System und kann in älteren Quellen oder Spezifikationen vorkommen. Prüfen Sie das Einheitensystem einer Gleichung, bevor Sie einen umgerechneten Wert einsetzen.
Unterstützte Einheiten und Umrechnungsfaktoren
Jeder Faktor gibt an, wie viele Amperewindungen einer Einheit entsprechen. Multiplizieren Sie einen Wert mit seinem Faktor, um ihn in A·turn auszudrücken; teilen Sie einen A·turn-Wert durch den Faktor, um ihn in dieser Einheit auszudrücken.
| Einheit | Symbol | Wert in A·turn |
|---|---|---|
| Amperewindung | A·turn | 1 |
| Kiloamperewindung | kA·turn | 1000 |
| Milliampere-Windung | mA·turn | 0,001 |
| Gilbert | Gb | etwa 0,7957747 |
1 kA·turn entspricht zum Beispiel 1000 A·turn, während 1 A·turn 1000 mA·turn entspricht. Der Gilbert-Faktor ist näherungsweise; mit einem genaueren Faktor kann sich die letzte Dezimalstelle des Ergebnisses leicht ändern.
Annahmen und praktische Hinweise
Der Umrechner behandelt die unter MMF-Wert eingegebene Zahl als bereits bekannte MMF. Er berechnet die MMF nicht aus Spulenstrom und Windungszahl und berücksichtigt auch nicht Form, Länge oder Permeabilität eines magnetischen Pfads. Wenn Sie von einer Wicklungsangabe ausgehen, berechnen Sie zuerst \(NI\); ein Umrechner für elektrischen Strom kann helfen, den Strom in Ampere umzurechnen.
Das angezeigte Ergebnis wird auf acht Dezimalstellen gerundet. Wenn Sie mit einem sehr kleinen Wert arbeiten, prüfen Sie, ob die Rundung wesentliche Stellen verbirgt, bevor Sie die angezeigte Zahl in einer weiteren Berechnung verwenden. Halten Sie bei Arbeiten am magnetischen Kreis die MMF getrennt von magnetischem Fluss, Flussdichte und Permeabilität: Sie beschreiben verwandte, aber unterschiedliche Eigenschaften und lassen sich nicht durch eine Einheitenumrechnung ineinander überführen.
Häufig gestellte Fragen
Wie finde ich den Strom, der für eine bestimmte magnetische Durchflutung nötig ist?
Teilen Sie die Ziel-MMF in Amperewindungen durch die Windungszahl der Spule: \(I=\mathcal{F}/N\). Eine Spule mit 250 Windungen benötigt zum Beispiel 0,4 A, um 100 A·turn zu erzeugen. Das ergibt den Wicklungsstrom, aber keine Garantie für einen bestimmten magnetischen Fluss; auch der Kern und etwaige Luftspalte spielen eine Rolle.
Was ist ein normaler oder guter Wert für magnetische Durchflutung?
Es gibt keinen universell guten MMF-Wert. Die erforderliche Erregung hängt vom magnetischen Pfad, dem Material, den Luftspalten und dem gewünschten Fluss ab. Ein Wert, der für einen kleinen Sensor ausreicht, kann für einen Elektromagneten unzureichend sein. Wenn Sie ein Gerät konstruieren, orientieren Sie sich an den Anforderungen seines magnetischen Kreises und prüfen Sie praktische Grenzen wie die Erwärmung der Wicklung und die Sättigung des Kerns.
Wie hängt magnetische Durchflutung mit der magnetischen Feldstärke zusammen?
Die MMF hängt über das Ampèresche Gesetz mit der magnetischen Feldstärke \(H\) zusammen: \(\oint H\,\mathrm{d}l=NI\). Ist \(H\) auf einem Pfad der Länge \(l\) näherungsweise gleichförmig, gilt \(H\approx NI/l\) in Ampere pro Meter. In einem Kern mit Luftspalt unterscheidet sich die Feldstärke im Kern und im Spalt im Allgemeinen, sodass die Division durch eine einzige Länge in die Irre führen kann.
Wie berechne ich die MMF, wenn ein Kern mehr als eine Wicklung hat?
Addieren Sie die Amperewindungen der Wicklungen mit Vorzeichen entsprechend ihren Richtungen: \(\mathcal{F}_{\mathrm{net}}=N_1I_1+N_2I_2+\cdots\). Wicklungen, die den Fluss entlang des gewählten Pfads in entgegengesetzte Richtungen treiben, subtrahieren sich. 200 A·turn in einer Richtung und 50 A·turn in der anderen ergeben zum Beispiel eine resultierende MMF von 150 A·turn. Legen Sie eine Bezugsrichtung fest, bevor Sie die Vorzeichen zuweisen.
Kann magnetische Durchflutung negativ sein oder sich bei Wechselstrom ändern?
Ja. Eine negative MMF bezeichnet eine Erregung entgegen der gewählten Bezugsrichtung; eine Wechselstrom-Erregung ändert Betrag und Richtung über die Zeit. Bei einer Spule liefert der Effektivstrom die Effektiv-MMF, der Spitzenstrom die Spitzen-MMF. Vermischen Sie diese Werte nicht: Bei einer Sinusform ist die Spitzen-MMF das \(\sqrt{2}\)-Fache der Effektiv-MMF. Dieser Umrechner akzeptiert nichtnegative Werte; rechnen Sie den Betrag getrennt von seiner Richtung um.
Ist ein Gilbert dasselbe wie ein Gauß?
Nein. Ein Gilbert misst magnetische Durchflutung im CGS-System, ein Gauß misst dagegen die magnetische Flussdichte. Sie lassen sich nicht direkt ineinander umrechnen, weil sie unterschiedliche Größen beschreiben. Beachten Sie außerdem: Das Symbol „Gb“ bedeutet hier Gilbert; prüfen Sie die Größe und das umgebende Einheitensystem, wenn Sie ältere magnetische Spezifikationen lesen, um ähnlich abgekürzte Einheiten nicht zu verwechseln.
Warum weicht meine Gilbert-Umrechnung leicht von einer anderen Quelle ab?
Unterschiedliche Ergebnisse beruhen oft auf der Rundung des Gilbert-Umrechnungsfaktors. Die genauere Beziehung ist \(1\ \mathrm{Gb}=10/(4\pi)\ \mathrm{A\cdot turn}\), etwa 0,7957747155 A·turn. Dieser Rechner verwendet 0,7957747 und rundet das Ergebnis auf acht Dezimalstellen. Kleine Abweichungen sind daher zu erwarten, besonders bei großen Werten oder beim Vergleich vieler Dezimalstellen.