Elektrotechnika_1_Skripta

Obr.

 4.1:  Jednoduché magnetické obvody

Základem je jádro pravoúhlého tvaru (Obr. 4.1a) či ve tvaru toroidu (Obr. 4.1b) vyrobené z 
magneticky dobře vodivého materiálu, tj. materiálu s vysokou magnetickou permeabilitou. 

I 

N

Φc 

Φr 

Φ 

S 

J 

Sz

lv

lz

D

t 

Sz

lv 

lz

120 

Elektrotechnika 1 

Takovýmto materiálům se říká feromagnetické. Jádro je přerušeno relativně malou mezerou, 
která představuje budoucí pracovní prostor, ve kterém se mají projevovat požadované silové 
účinky. Jádrem včetně vzduchové mezery protéká hlavní magnetický tok 

Φ. Jelikož materiál 

jádra není dokonale magneticky vodivý, menší část celkového magnetického toku 

Φc 

buzeného proudem I se uzavírá kratší cestou v nejbližším okolí závitů cívky. Tomuto toku, 
který se obvykle snažíme co nejvíce potlačit, se říká rozptylový tok 

Φr. Zřejmě platí rovnice 

c

c

r

c

Φ

−

=

Φ

=

Φ

−

Φ

=

Φ

)

1

(

σ

τ

, 

( 4.1 )

kde 

c

Φ

Φ

=

τ

     a           

c

r

Φ

Φ

=

σ

( 4.2 )

jsou činitelé rozptylu. 
U magnetického obvodu s jádrem pravoúhlého tvaru dochází k rozptylu také v jeho rozích. 
Magnetický obvod ve tvaru toroidu má zvláštní význam v tom, že zde lze dosáhnout rozptylu 
prakticky nulového (

1

≈

τ

, 

0

≈

σ

). Pokud je totiž vinutí cívky jednovrstvé, z tenkého drátu a 

se závity těsně vedle sebe, magnetické pole nemůže vybočovat vně jádra. Je-li navíc střední 
průměr toroidu mnohem větší než jeho tloušťka (

t

D

>> ), je rozdíl v délkách indukčních čar 

zanedbatelný a magnetické pole uvnitř toroidu lze považovat za homogenní. Magnetická 
indukce  B

r

 je pak považována za shodnou co do velikosti ve všech bodech příčného průřezu   

Sz a kolmou k jeho rovině. Proto můžeme v souladu se vztahem ( 1.35 ) psát 

z

BS

=

Φ

 . 

( 4.3 )

Předpokládáme, že magnetický tok v jádře je roven magnetickému toku ve vzduchové 
mezeře, neboť z hlediska jeho průtoku jsou obě části magnetického obvodu řazeny za sebou 
(sériově). Vzhledem k rozdílné magnetické vodivosti materiálu jádra a vzduchové mezery je 
efektivní průřez vzduchové mezery 

v

S

větší než průřez jádra 

z

S

. Je to jasně patrné z průběhu 

indukčních čar v okolí vzduchové mezery, jak je vidět z detailního nákresu na 

Obr. 4.2a.  

   a)   

     b) 

Obr. 4.2:  Rozptyl magnetického toku ve vzduchové mezeře