Сила и контроль силы электромагнитов, соотношение между силой и массой магнитов

В настоящее время я работаю над проектом, целью которого является использование притяжения и отталкивания между двумя электромагнитами в качестве альтернативы весам, с точки зрения физиотерапии и реабилитации, чтобы помочь людям нарастить мышечную массу и силу, но которые не обязательно смогут поднимать тяжести. Они будут доступны в 2 парах с регулируемыми лентами, так что пользователь может иметь одну положительную ленту вокруг руки и отрицательную вокруг бицепса, чтобы создать притяжение, а затем выполнять повторные упражнения для работы определенных мышц. В качестве альтернативы пользователь может иметь одну положительную полосу и другую положительную полосу вокруг каждого запястья, например, для создания отталкивания.

К сожалению, у меня очень ограниченные знания об электромагнитах, и исследования, которые я провел, кажутся мне ошеломляющими. Буду очень признателен за несколько ответов на мои вопросы, или в равной степени будут полезны некоторые направления в области, которые я мог бы исследовать.

Насколько большими должны быть электромагниты, чтобы создать определенное притяжение, есть ли корреляция или какие-либо таблицы, которые могут помочь? Если бы электромагниты могли вписываться в ленты вокруг руки и иметь достаточную силу, чтобы быть полезными, сила не должна быть огромной, но чем больше сила, тем более привлекательным будет конечный продукт, поскольку он заменит широкий спектр магнитов. гантели.

Насколько это просто, если вообще возможно изменить/управлять силой электромагнита, может ли на это повлиять контроль за вводом электричества?

Спасибо!

Ответы (2)

Ваша задача будет заключаться в поддержании постоянной силы притяжения (или отталкивания), пока человек движется против этой силы. При наличии только одного электромагнита движение против силы требует изменения расстояния до электромагнита, и это изменение расстояния резко изменит силу.

Итак, вам нужен моментный двигатель. Это особый тип двигателя, предназначенный не для того, чтобы вращаться очень сильно, а для поддержания определенной фиксированной силы вращения (т. е. крутящего момента) независимо от положения или движения его ротора. См. https://en.m.wikipedia.org/wiki/Torque_motor .

Сила, действующая на магнитный момент (магнит) в магнитном поле, зависит от градиента магнитного поля. (Как быстро поле меняется в пространстве.) Так что на самом деле вам нужно не большое поле, а большой градиент поля. Сила от одиночной катушки имеет довольно сложную зависимость от положения. Может быть, я могу продать вам один из них?

http://teachspin.com/brochures/Magnetic%20Force.pdf