磁性材料

對電阻率4.8×10⁻⁷ Ω·m、相對磁導率5000的電磁鋼片施加50 Hz的交流磁場。集膚深度 δ = √(2ρ/(ωµ)) 最接近下列何者?取 ω = 2πf、µ = µᵣµ₀、µ₀ = 4π×10⁻⁷ H/m。

  1. A約0.70 mm
  2. B約0.49 mm
  3. C約1.7 mm
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正確答案:A. 約0.70 mm

ωµ = 2π × 50 × 5000 × 4π×10⁻⁷ ≈ 1.97,因此 2ρ/(ωµ) = 9.6×10⁻⁷/1.97 ≈ 4.9×10⁻⁷ m²,δ ≈ 7.0×10⁻⁴ m = 0.70 mm。約0.49 mm 是漏掉式中2的值,約1.7 mm 是以頻率f直接代替ω的值。集膚深度是交流磁通能進入板內部之深度的參考,板厚若不比它薄得多,磁通就到不了板的中心部,無法有效利用材料。0.35 mm左右的電磁鋼片在50 Hz下滿足此條件,但δ與頻率的平方根成反比而變小,因此在kHz以上會使用非晶質合金薄帶或電阻率高的鐵氧體。

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