Потоковая связь - Flux linkage

В теория цепей, потокосцепление - свойство двуперминального элемента. Это расширение, а не эквивалент магнитный поток и определяется как интеграл по времени^{[нужна цитата ]}

${displaystyle lambda =int {mathcal {E}},dt,}$

куда ${displaystyle {mathcal {E}}}$ напряжение на устройстве или разность потенциалов между двумя клеммами. Это определение также можно записать в дифференциальной форме как ставку

${displaystyle {mathcal {E}}={frac {dlambda }{dt}}.}$

Фарадей показал, что величина электродвижущая сила (ЭДС), генерируемая в проводнике, образующем замкнутый контур, пропорциональна скорости изменения общего магнитного потока, проходящего через контур (Закон индукции Фарадея ). Таким образом, для типичной индуктивности (катушки с проводящим проводом) потокосцепление эквивалентно магнитному потоку, который представляет собой полное магнитное поле, проходящее через поверхность (т. Е. Перпендикулярно этой поверхности), образованную катушкой с замкнутым проводящим контуром, и определяется количеством витков в катушке и магнитным полем, т. е.

${displaystyle lambda =int limits _{S}{vec {B}}cdot d{vec {S}},}$

куда ${displaystyle {vec {B}}}$ это плотность потока, или поток на единицу площади в данной точке пространства.

Простейшим примером такой системы является одиночная круглая катушка из проводящего провода, погруженная в магнитное поле, и в этом случае потокосцепление - это просто поток, проходящий через контур.

Поток ${displaystyle Phi }$ через поверхность, ограниченную витком катушки, существует независимо от наличия катушки. Кроме того, в мысленном эксперименте с катушкой из ${displaystyle N}$ повороты, где каждый поворот образует петлю с точно такой же границей, каждый поворот будет «связывать» одно и то же (идентично, а не просто одинаковое количество) поток ${displaystyle Phi }$, все в сумме потокосцепление из ${displaystyle lambda =NPhi }$. Это различие в значительной степени зависит от интуиции, а термин «потокосцепление» используется в основном в инженерных дисциплинах. Теоретически случай многооборотной индукционной катушки объясняется и рассматривается совершенно строго с помощью Римановы поверхности: то, что в технике называется «потокосцеплением», - это просто поток, проходящий через римановую поверхность, ограниченную витками катушки, поэтому нет особенно полезного различия между потоком и «связью».

Из-за эквивалентности магнитной связи и полного магнитного потока в случае индуктивности, широко распространено мнение, что магнитная связь - это просто альтернативный термин для общего магнитного потока, используемый для удобства в инженерных приложениях. Тем не менее, это не так, особенно в случае мемристор, который также называют четвертым основным элементом схемы. Для мемристора электрическое поле в элементе не так незначительно, как в случае индуктивности, поэтому потокосцепление больше не эквивалентно магнитному потоку. Кроме того, для мемристора энергия, связанная с потокосцеплением, рассеивается в форме джоулева нагрева, а не сохраняется в магнитном поле, как это происходит в случае индуктивности.^{[нужна цитата ]}

Рекомендации

• Л. О. Чуа, «Мемристор - недостающий элемент схемы», IEEE Trans. Теория схем, т. CT_18, нет. 5. С. 507–519, 1971.