Name: b-h curves and inductor core limits
Uploaded: 2023-04-30T06:42:59.000Z
Duration: 10 min 41 s
Channel: JoVE

K12 Standards

Arizona Science Standards

High School

Physical Science

HS+Phy.P2

HS+Phy.P2U1.1

Characterization of Magnetic Components

1. 比透磁率の同定
小型のインダクタ (イエロー/ホワイト フェライトコア) 比透磁率を検索する手順に従います。コア寸法は、図 2 に示すように、ターン数はN= 75。
<ol><li>LCR メータを使用すると、120 Hz と 1000 Hz の両方インダクタのインダクタンスを測定します。</li>
	<li>試作基板の図 1 の回路を構築が、プロト ボードから切断関数ジェネレーター出力を保ちます。</li>
	<li>チャネル 1 に接続されている差動電圧プローブと電流プローブとのオフセットの電流プローブと電圧プローブは、チャンネル 2 に接続されているを確認します。</li>
	<li>差動プローブ プローブ自体とスコープの倍率に注意してください。1/20 より良い解決のために差動プローブを設定します。</li>
	<li>現在のプローブを 100 に設定 mV/プローブ自体と 1 X 範囲に。これらのスケーリング係数が計算を実行するときに使用する必要があることに注意してください。</li>
	<li>関数を設定して 10 V ピークで 1000 Hz 正弦波波形ジェネレーター出力 (50 Ω BNC 出力コネクタ)。差動電圧プローブを用いた波形を観察します。</li>
	<li>関数発生器をつけっぱなしにして、切断されている場合でも、その端子をショートしないように。関数発生器をオフにすると、多くの設定がリセットされます。</li>
	<li>現在の接続や電圧プローブvCとiを測定します。</li>
	<li>チェック回路が、望まれ、すべての接続が保持されます。</li>
	<li>関数発生器を回路に接続します。</li>
	<li>ピークまたは測定信号の RMS 値に加えて、表示期間の少なくとも 3 つの測定電流と電圧のスクリーン ショットを取る。</li>
	<li>スコープの「表示」のメニューから"YT"から"XY"の表示形式を変更します。</li>
	<li>カーブ スコープ画面に収まるチャネル 1 とチャネル 2 の垂直調整ノブを調整することによって B-H 曲線を確認します。</li>
	<li>安定した曲線を確認するために 1 または 2 秒の設定で、[表示] メニューから「保持」オプションを使用します。</li>
	<li>測定の B-H 曲線のスクリーン ショットを取る。</li>
	<li>曲線設定を必要に応じて調整した後 B-H カーブ スクリーン ショットを取り戻すし、120 hz 関数発生器周波数を調整します。</li>
	<li>関数発生器を外し、インダクタ。回路の残りの部分はそのまま維持します。</li>
</ol><img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/10164/10164fig2.jpg"> 図 2: 小さいインダクタのコアの寸法します。<a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/10164/10164fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
2. 回転数を識別します。
大きな黒いインダクタ (Bourns 1140 472 K RC) は回転数が不明。計算を簡素化するには、半径 1.5 cm と 2.5 cm の長さすべて空芯ソレノイドをコアを想定してください。この仮定が取られなかった場合コアのジオメトリは考慮する必要が、計算が複雑になります。しかし、この仮定はまだ合理的なことを考えると、ソレノイドのフラックスは、デバイスの両側に空気を通過して空気が支配的なフラックス パス中。
<ol><li>LCR メータを使用すると、120 Hz と 1000 Hz の両方で提供されているインダクタのインダクタンスを測定します。</li>
	<li>これはまだ実験の前の部分からそのままする必要があります図 1 に示す回路のインダクタを配置します。</li>
	<li>チャネル 1 に接続されている差動電圧プローブと電流プローブとのオフセットの電流プローブと電圧プローブは、チャンネル 2 に接続されているを確認します。</li>
	<li>差動プローブ プローブ自体とスコープの倍率に注意してください。1/20 より良い解決のために差動プローブを設定します。</li>
	<li>現在のプローブを 100 に設定 mV/プローブ自体と 1 X 範囲に。これらスケール係数がさらなる分析のためキャプチャの測定やデータを利用した計算を行うときに使用する必要があることに注意してください。</li>
	<li>関数を設定して 10 V ピークで 1000 Hz 正弦波波形ジェネレーター出力 (50 Ω BNC 出力コネクタ)。差動電圧プローブを用いた波形を観察します。</li>
	<li>関数発生器をつけっぱなしにして、切断されている場合でも、その端子をショートしないように。関数発生器をオフにすると、多くの設定がリセットされます。</li>
	<li>現在の接続や電圧プローブvCとiを測定します。</li>
	<li>回路として接続されるかどうかを確認して希望。</li>
	<li>関数発生器を回路に接続します。</li>
	<li>ピークまたは測定信号の RMS 値に加えて、表示期間の少なくとも 3 つの測定電流と電圧のスクリーン ショットを取る。</li>
	<li>スコープの「表示」のメニューから"YT"から"XY"の表示形式を変更します。</li>
	<li>カーブ スコープ画面に収まるチャネル 1 とチャネル 2 の垂直調整ノブを調整することによって B-H 曲線を確認します。</li>
	<li>安定した曲線を確認するために 1 または 2 秒の設定で、[表示] メニューから「保持」オプションを使用します。</li>
	<li>測定の B-H 曲線のスクリーン ショットを取る。</li>
	<li>曲線設定を必要に応じて調整した後 B-H カーブ スクリーン ショットを取り戻すし、120 hz 関数発生器周波数を調整します。</li>
	<li>関数発生器の電源を切り、回路を逆アセンブルします。</li>
</ol>3 60 Hz トランスの B-H 曲線
トランス 24 V RMS、115 V RMS をこのデモの手順で使用されるが、この実験では B-H 曲線特性のためのみ使用できます、ため 120 V RMS 端末のみが使用されます。トランスの寸法は、図 3 のとおりです。
<ol><li>115 V 側の 120 Hz で巻線のインダクタンス LCR メーターを用いた測定 (60 Hz の定格に近い)。</li>
	<li>三相切断スイッチがオフの位置にことを確認します。</li>
	<li>三相ケーブルを変圧器に接続します。</li>
	<li>図 4 に示す回路を構築します。試作基板の側に座っている変圧器があります。AC1 と N を変圧器からプロト ボードに接続するのにバナナ ケーブルを使用します。</li>
	<li>変圧器が 0% に設定されていることを確認します。</li>
	<li>チャネル 1 に接続されている差動電圧プローブと電流プローブとのオフセットの電流プローブと電圧プローブは、チャンネル 2 に接続されているを確認します。</li>
	<li>差動プローブ プローブ自体とスコープの倍率を書き留めます。1/200 スケール差動プローブを設定します。</li>
	<li>現在のプローブを 100 に設定 mV/プローブ自体と 1 X 範囲に。これらスケール係数が計算を行うときに使用する必要があることに注意してください。</li>
	<li>現在の接続や電圧プローブvCとiを測定します。</li>
	<li>回路をチェックします。</li>
	<li>三相切断スイッチをオンにし、90% に到達するまでゆっくりと、変圧器を調整します。</li>
	<li>ピークまたは測定信号の RMS 値に加えて、表示期間の少なくとも 3 つの測定電流と電圧のスクリーン ショットを取る。</li>
	<li>スコープの「表示」のメニューから"YT"から"XY"の表示形式を変更します。</li>
	<li>カーブ スコープ画面に収まるチャネル 1 とチャネル 2 の垂直調整ノブを調整することによって B-H 曲線を確認します。</li>
	<li>安定した曲線を確認するために 1 または 2 秒の設定で、[表示] メニューから「保持」オプションを使用します。</li>
	<li>測定の B-H 曲線のスクリーン ショットを取る。</li>
	<li>0% に、変圧器を復元、切断スイッチをオフし、回路を逆アセンブルします。</li>
</ol><img alt="Figure 3" src="/files/ftp_upload/10164/10164fig3.jpg"> 図 3: トランス コアの寸法します。<a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/10164/10164fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。
<img alt="Figure 4" src="/files/ftp_upload/10164/10164fig4.jpg"> 図 4: 60 Hz トランスの B-H 曲線を決定するための回路をテストします。<a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/10164/10164fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版を表示するのにはここをクリックしてください</a>。

インダクタと他の電気磁気デバイス (例えばトランスフォーマー) は多くの電気、電子および機械システムで非常に共通が、特定のアプリケーション用のインダクタを購入は簡単ではありません。インダクタを買ったときにも、データシート情報のあいまいさ実際の材料、回転数、およびその他の詳細に場合があります。この実験でテスト、エンジニアおよび独自のインダクタを構築したり、既製のものを特徴付ける計画技術者の特に便利です。これはより多くの情報が手にインダクタについて望まれるパワー エレクトロニクス用途 (例えばDC/DC コンバーター) として電気モーター駆動のアプリケーション (例えば、AC フィルター インダクタ) と共通です。

磁気コンポーネントの特性評価

ソース: アリ バッツィ、電気工学科大学コネチカット州ストーズ、ct 検査
この実験の目的は、デザインと素材の観点からさまざまな磁気コンポーネントの使用経験を達成するためにです。この実験は、磁性材料と不明な設計要因を識別してインダクタ設計の B-H 曲線をカバーしています。インダクタやトランスなどの磁気要素の B-H 曲線包まれている巻線をコアを形成する磁性材料の特徴であります。この特徴は、コアは、巻線に流れる電流について扱うことができる磁気磁束密度についての情報を提供します。また、コアが磁気飽和、すなわちないさらに磁束流れにつながるよりコイルを流れる電流を押す前に制限に関する情報を提供します。

芯物質の比透磁率を見つけるために 2 つのアプローチを使用できます。最初のアプローチは、LCR メータ、どこターン (N) の知られている数で作られたコイルのインダクタンス (L) を測定し、比透磁率を次のように計算できますしを使用することです。
コアの不本意: <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/10164/10164eq7v2.jpg"> (7)
つまり、相対的な透磁率 (μr)。
<img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/10164...

Source: Ali Bazzi, Department of Electrical Engineering, University of Connecticut, Storrs, CT.
The objective of this experiment is to achieve hands-on ...

インダクタやトランスなどの磁気要素は、コイル内部のコアを形成する磁性材料に依存する特性を持っています。インダクタやトランスコイルに電流が流れると、磁場が発生します。コア材料が磁場を保持する能力(透過性)は、磁化力と呼ばれる磁場の強度を決定します。次に、磁化力によってインダクタコアに磁束が生成されます。インダクタやトランスでは、磁化力と磁束密度の関係は断面積を通る磁束として定義され、B-H曲線を使用して分析できます。B-H曲線は、コア材料を表し、その磁気飽和限界を識別します。これは、巻線を流れる追加の電流が磁束を増加させなくなったときに発生します。このビデオでは、インダクタとトランスのBH曲線の測定と、コア材料とインダクタ巻線の特性評価について説明します。A:B-H曲線は、磁束密度Bと磁界強度Hの関係を示しています。最初に、磁場強度が増加すると、磁束密度も特定の最大値まで増加します。この時点以降、磁場強度が増加しても磁束密度の大幅な増加はなく、材料は飽和していると見なされます。実際の磁性材料は、材料が正と負の方向に交互に磁化されるため、ヒステリシスを示します。これは、磁場強度がゼロに戻ると、残留磁気がいくらか残ることを意味します。B-H曲線の内側の面積は、材料が正と負の方向に磁化されるため、エネルギー損失に比例します。この特性により、鋼などのヒステリシス損失の少ない材料がトランスコアに一般的に使用されます。B-H曲線は、磁束密度と磁場強度の比として計算される材料の透磁率を表すためにも使用できます。これは多くの場合、自由空間の透過性に関連しているため、相対透過性と呼ばれます。木材のように磁化率が非常に低い材料は、比透磁率が低くなります。一方、鉄のように磁化率の高い材料は、比透磁率が高くなります。B-H曲線を作成するには、まず磁束密度Bを決定する必要があります。このために、ファラデーの法則を使用してコイルの両端の電圧に相対的な変化磁束率が測定されます。これは、コイルと並列に接続された単純なRC回路を使用して識別できます。これらの計算の詳細については、テキストプロトコルを参照してください。磁場強度(H)は、アンペアの法則と測定可能な変数、コイル内の電流、巻線の巻数、およびコアの平均長さを使用して見つけることができます。材料のB-H曲線は、電流の測定と要素全体の電圧の時間積分から推定できます。要素のターン数と寸法もわかっている場合は、これらを実際の量にスケーリングできます。それでは、相対透磁率の測定方法とB-H曲線の計算方法を示しましょう。これらの実験では、フェライトコアを持つ小さなインダクタ、巻数が不明な大きな黒いインダクタ、60Hzのトランスの3つの磁気成分を測定します。図のような寸法の小さなインダクタから始め、巻線の回転数は75です。まず、LCRメータを使用して120Hzと1,000Hzでのインダクタンスを測定します。次に、図のように回路を構築し、関数発生器の出力を50Ωにし、BNCコネクタケーブルを切断します。次に、差動電圧プローブと差動電流プローブを接続し、オフセットがないことを確認します。差動プローブを120thに設定すると、分解能が向上します。最後に、電流プローブをプローブでアンペアあたり100ミリボルト、スコープで1xに設定します。また、これらのスケーリング係数は、後で計算するために注意してください。関数発生器の出力を、ピークが 10 ボルトの 1,000 Hz の正弦波に設定します。VCとIを測定し、ファンクションジェネレータを接続して、すべての回路接続が図の通りであることを確認します。次に、測定した電流と電圧を記録します。最後に、オシロスコープの表示形式をytからxyに変更して、B-H曲線を表示します。チャンネル1とチャンネル2の垂直調整ノブを、カーブがスコープスクリーンに合うまで調整します。次に、ディスプレイのpersistオプションを設定して曲線を安定させます。そして、曲線のスクリーンショットを撮ります。最後に、ファンクションジェネレータの周波数を120 Hzに調整し、必要に応じてカーブ設定を調整した後、BHカーブのスクリーンショットを撮り直します。最後に、ファンクションジェネレータを切断し、インダクタを取り外します。回路の残りの部分をそのままにしてください。大きい方のインダクタの巻数を決定するために、まずそのB-H曲線を測定しましょう。計算を簡単にするために、コアが全気力コアであると仮定します。まず、LCRメータを使用して、120Hzと1,000Hzでのインダクタンスを測定します。次に、インダクタをRC回路に配置します。大きい方のインダクタのB-H曲線を、小さい方のインダクタの場合と同じ手順で測定します。測定した電流と電圧を観察し、記録します。B-H カーブを表示します。ファンクションジェネレータの周波数を120 Hzに調整し、必要に応じてカーブ設定を調整します。単相変圧器は、磁気コアによって結合された2つの巻線で構成されています。ここでは、60HzトランスのB-H曲線を測定します。LCRメータを使用して、120Hzでの115ボルトの側巻線のインダクタンスを測定します。次に、バリアックからAC1とNをバナナケーブルを使用してプロトボード回路を介してトランスの1次側に接続して回路を組み立てます。スケーリング係数と関数ジェネレータのパラメータを前述のように調整します。バリアックを90%にして、電流と電圧を測定します。次に、B-Hカーブを表示して記録します。コイルの巻数、平均コア長、断面積がわかっている場合は、コイルのインダクタンスを直接測定し、相対透磁率を計算できます。あるいは、測定されたB-H曲線を使用して、要素の相対透磁率を決定し、コイルの巻数を計算することもできます。B-H曲線の線形領域では、相対透磁率は傾きから求められます。相対透磁率を使用し、インダクタンスとコアの寸法がわかっていることを考えると、次の関係を使用して巻数を簡単に計算できます。インダクタやトランスなどの電磁デバイスは、多くの電気、電子、機械システムで一般的です。電力網は、送電線を介して高電圧の電力を長距離に分配することにより、消費者に電力を供給します。エネルギー損失を補償するために、長距離にわたって高電圧が必要です。変圧器は、配電所やエンドユーザーの供給に必要な高い送電電圧を低いレベルに降圧するために、電力線に沿って使用されます。トランスは電磁誘導によってエネルギーを伝達し、AC電圧の制御された降圧を可能にします。それらは鋼鉄の高い磁気飽和点のために鋼鉄中心と一般に設計されている。固定子磁石は、回転子に回転磁場を誘導し、回転子を回転させます。事実上、固定子は変圧器の一次巻線であり、リスケージは二次巻線です。AC誘導電動機は、さまざまな用途で使用されています。モーターは、外側の固定巻線磁石とローターの内側の強磁性コアで構成されています。典型的には、リスケージを形成する導電性バーの円筒形の配置。JoVEのIntroduction to the Characterization of Magnetic Componentsをご覧になりました。これで、インダクタとトランスのB-H曲線を測定する方法を理解しながら、相対透磁率や巻数などの未知の設計要素を特定する方法を理解する必要があります。ご覧いただきありがとうございます。

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電気工学

b-h curves and inductor core limits

Magnetic components such as inductors and transformers depend on the core material around their windings. In this experiment, students get hands-on experience with these parts from both a design view and a material view.

The work focuses on B-H curves, which show the magnetic behavior of a material. A B-H curve describes the magnetic flux density the core can support as current flows through the windings. It also helps show the limit before magnetic saturation occurs.

Magnetic saturation means that adding more current to the coil no longer produces more magnetic flux in the core. The experiment also includes inductor design. Students identify unknown design factors by studying the magnetic component and its material response.

B-H Curves and Inductor Core Limits

electrical safety precautions and basic equipment

electrical-safety-precautions-and-basic-equipment

Safe Handling of High-Voltage Lab Power

Safe handling of high-voltage lab power is essential in electric machine and power electronics experiments. These labs involve electrical currents, voltages, power, and energy that require extreme care. The systems used in this work can include three-phase AC voltage at 208 V, 230 V, or 480 V. They may also use up to 250 V DC and currents that can reach 10 A. These levels can be dangerous if handled without proper attention. Electrocution can happen when electricity passes through the body.

characterization of magnetic components

Magnetic components such as inductors and transformers depend on the core material around their windings. In this experiment, students get hands-on experience with these parts from both a design view and a material view. The work focuses on B-H curves, which show the magnetic behavior of a material. A B-H curve describes the magnetic flux density the core can support as current flows through the windings. It also helps show the limit before magnetic saturation occurs. Magnetic saturation...

introduction to the power pole board

Power Pole Board for DC/DC Converter Labs

The HiRel Power Pole Board is a flexible tool for studying DC/DC converters. A DC/DC converter changes direct-current voltage and current from one level to another. In many cases, voltage conversion is the main goal. This board supports several converter types on one platform. It can be used to examine boost converters, which step voltage up, and buck converters, which step voltage down. It also helps students study buck-boost converters, which can step voltage up or down. The board is also...

dc/dc boost converter

Stepping Up DC Voltage with Boost Converters

DC voltage can be increased with a boost converter. This step-up circuit is useful in many applications where a DC source must be raised without first converting it to AC, using a transformer, and then rectifying the transformer output. A boost converter uses an inductor as an energy storage device. The inductor supports the output with extra energy in addition to the DC input source. That added energy raises the output voltage. This experiment studies several characteristics of a boost...

dc/dc buck converter

Buck Converter Step-Down DC Voltage

A DC/DC buck converter steps down DC voltage in an efficient, regulated way. Unlike transformers, which easily raise or lower AC voltage and current, DC systems need switching power converters to change voltage levels. The buck converter works by chopping the input DC voltage with a series input switch. An L-C low-pass filter then smooths the chopped signal and extracts the average output voltage. A diode gives the inductor current a path when the switch is off during part of the switching...

flyback converter

Flyback Converter Voltage Step-Up and Step-Down

A flyback converter is a buck-boost converter that can both step voltage up and step it down. It also provides electrical isolation between the input and the output by using a coupled inductor, or flyback transformer. The coupled inductor acts like a transformer with a turns ratio, but it also stores energy through the air gap. This setup gives the converter both voltage step-up and step-down capability. In the experiment, the converter is studied in open-loop operation with a manually set...

single phase transformers

Single Phase Transformer Testing

Single-phase transformers step up or step down AC voltage in electric power systems. They are stationary electric machines with primary and secondary coils, also called windings. The primary winding receives the applied voltage, and the secondary winding delivers the changed voltage. Inside the transformer, current in one winding creates magnetic flux in the core. This flux links the two windings and transfers energy between them. With AC current, the changing flux induces voltage in the...

single phase rectifiers

AC to DC Conversion with Rectifiers

Rectifiers convert AC power into DC power for electronic circuits. A DC power supply provides unidirectional voltage and current. Batteries can do this, but they are limited by lifetime and cost. Using a rectifier is another way to turn AC line power into DC power. A rectifier is a device that lets current pass in one direction and blocks it in the other. It works after a forward voltage threshold is reached. Rectifiers may use a diode, a silicon controlled rectifier, or other silicon P-N...

thyristor rectifier

Controlling SCR Half-Wave Rectification

Thyristors, also called silicon controlled rectifiers (SCRs), are used to control current in a rectifier circuit. Like diodes, they let current pass from the anode to the cathode and block current in the opposite direction. Unlike a diode, a thyristor can be turned on with a gate terminal that receives a small current pulse. A thyristor is a four-layer device with alternating n-type and p-type layers. These layers form a PNPN structure with three junctions. The device has three terminals. The...

single phase inverter

DC to AC Conversion with Half-Bridge Inverters

DC to AC conversion is the main idea behind a power inverter. DC power flows in one direction, while AC current changes direction at about 50-60 Hz. Many electronic devices are designed to run on AC power, so a DC source must be inverted before it can be used with them. An inverter makes this change through switching action. The switches repeatedly flip the polarity of the input DC source at the output, or load side, for part of a switching period. A typical power inverter needs a stable DC...

dc motors

DC Motors and Generator Action

DC machines use direct current and direct voltage to create motion or generate electricity. They were the first machines of this kind to be invented. A DC machine works with two magnetic fields that are controlled by DC currents, and the same machine can be set up as either a motor or a generator when the right field excitation is available. In a DC machine, the field is usually on the stator side and the armature is on the rotor side. That arrangement is the reverse of what is found in many...

ac induction motor characterization

Three-Phase Motor Equivalent Circuit Tests

Three-phase induction motor testing can be used to find equivalent circuit parameters. The experiment uses the per-phase equivalent circuit to model the motor. This model keeps the important behavior of the original system and makes calculations easier. The procedure uses tests similar to those used in transformer characterization. These measurements help estimate the motor's circuit values from its electrical response. The experiment also aims to operate the motor in the linear torque-speed...

vfd-fed ac induction machine

Variable Frequency Drive Speed Control

Variable frequency drives, or VFDs, control the speed of AC induction motors. They are a type of adjustable speed drive and are becoming standard equipment for powering most AC induction motors. In industrial and automation settings, VFDs can provide strong control of motor speed, torque, or position. This experiment focuses on speed control with open-loop operation. It uses constant voltage-to-frequency ratio control, also called V/f control. The motor usually operates at a rated stator flux,...

ac synchronous machine synchronization

Grid Connection of AC Synchronous Generators

AC synchronous generators are a major source of electrical power worldwide. They are three-phase, wound-rotor machines that are used in many power plants. These generators need a prime mover and an exciter to produce power. A prime mover is the device that spins the generator, often a turbine driven by fluid. That fluid can come from water flowing from a dam through a long nozzle or from steam made by burning coal. Most power plants use synchronous generators, including coal, nuclear, natural...

ac synchronous machine characterization

Three-Phase Synchronous Motor Starting and V-Curves

Three-phase synchronous motors and generators are important AC machines. Wound-rotor synchronous motors are less common than permanent magnet rotor synchronous motors because the rotor field uses brushes. Synchronous generators are much more common. They are used in most existing power plants because they provide excellent frequency and voltage regulation. A synchronous motor runs at the same speed as the stator magnetic field. This gives it almost 0% speed regulation, so the rotor speed stays...

electrical engineering

このコレクションは電気実験室で一般的に使用される機器に関する最良の実践を紹介する電気安全ビデオから始まります。続くビデオでは、コイル、変圧器、コンバータ、整流器、インバータなどの素子を紹介します。

Explore B-H curves, magnetic saturation, and inductor design as students study how core materials affect inductors and transformers in this hands-on experiment.

B-H Curves and Inductor Core Limits | JoVE K12

Ali Bazzi

Overview

Principles of Magnetic Component Characterization

Measuring Relative Permeability

Identifying the Number of Turns

B-H Curve of a 60 Hz Transformer

Representative Results

Applications

Summary

Electrical Safety Precautions and Basic Equipment

Source: Ali Bazzi, Department of Electrical Engineering, University of Connecticut, Storrs, CT.
Electric machines and power electronics experiments ...

Magnetic Fields

Source: Yong P. Chen, PhD, Department of Physics &#38; Astronomy, College of Science, Purdue University, West Lafayette, IN
Magnetic fields can be ...

A moving charge or a current creates a magnetic field in the surrounding space, in addition to its electric field. The magnetic field exerts a force on ...

Solenoids

A solenoid is a conducting wire coated with an insulating material, wound tightly in the form of a helical coil. The magnetic field for a solenoid is the ...

Induction

An emf is induced when the magnetic field in a coil is changed by pushing a bar magnet into or out of the coil. emfs of opposite signs are produced by ...

Faraday's Law

Faraday&#39;s law state that the induced emf is the negative change in the magnetic flux per unit of time. Any change in the magnetic field or change in ...

Lenz's Law

The direction in which the induced emf drives the current around a wire loop can be found through the negative sign. However, it is usually easier to ...

Electric Generator: Alternator

Electric generators induce an emf by rotating a coil in a magnetic field. A simple alternator is an AC generator that creates electrical energy that ...

Magnetic Field due to Moving Charges

A stationary charge creates and interacts with the electric field, while a moving charge creates a magnetic field.
Consider a point charge moving with a ...

Magnetic Field of a Solenoid

A solenoid is a conducting wire coated with an insulating material, wound tightly in the form of a helical coil. The magnetic field due to a solenoid is ...

Magnetic Flux

The magnetic flux measures the number of magnetic field lines passing through a given surface area. The SI unit for magnetic flux is the weber (Wb). ...

Magnetic Force

In addition to the electric forces between electric charges, moving electric charges exert magnetic forces on each other. A magnetic field is created by a ...

DC Generator

An alternator converts mechanical energy into electrical energy that varies sinusoidally, resulting in AC current. Meanwhile, a DC generator converts ...

Plan and carry out investigations to design, build, and refine a device that works within given constraints to demonstrate that an electric current can produce a magnetic field and that a changing magnetic field can produce an electric current.

B-H Curves and Inductor Core Limits

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