Сила от соленоида

Я хотел бы аппроксимировать силу соленоида или, по крайней мере, найти формулу, пропорциональную силе, чтобы я мог экспериментально найти константу для моего конкретного случая. По-видимому, точный ответ на этот вопрос сложен и включает в себя квантовую физику, которая мне немного не по силам; кое-что о модели Изинга. Я нашел Ф "=" ( Н я ) 2 мю 0 А 2 г 2 , где Н количество петель, я течет через соленоид, А площадь поперечного сечения внутренней части соленоида и г это «длина зазора между соленоидом и куском металла». Я нашел это здесь .

Это приличное приближение? Если да, то не могли бы вы более строго определить г , потому что я не знаю, какое это должно быть расстояние? Если это не так, что я могу использовать вместо этого? Я нашел модель Гилберта в Википедии, которая, по-видимому, является хорошим приближением силы между магнитами. Могу ли я использовать это, чтобы приблизить силу соленоида на кусок железа?

Я думаю, что модель, о которой вы говорите, будет хорошим приближением только в том случае, если расстояние между двумя объектами намного больше, чем их размеры. В случае куска железа вам нужно будет знать магнитный дипольный момент на единицу объема, а затем использовать интегрирование и выражение для силы между двумя диполями, чтобы вычислить результирующую силу. Однако расчет будет довольно сложным.
Модель, которую вы цитируете, предполагает очень конкретные и более или менее гипотетические предположения относительно геометрии соленоида и пути его потока. В соленоидах реального мира эта геометрия намеренно сложна, чтобы максимизировать магнитную силу или обеспечить равномерную силу по ходу соленоида. Модель Изинга и подобные модели могут дать только приблизительную оценку поведения сила-ток-смещение. Для более практичных и точных прогнозов необходимы численные методы - программное обеспечение для трехмерного конечного электромагнитного моделирования.

Ответы (1)

Внутри соленоида магнитное поле однородно по величине и направлению и определяется выражением:

Б "=" мю 0 Н я л
Где Н это количество витков, л длина соленоида и я ток через него. Применение
Ф "=" д в Б грех θ
силу можно найти.

это сила, действующая на движущийся заряд, а НЕ сила, действующая на неподвижный кусок ферромагнитного металла. Это очень разные вещи.
К сожалению, никто не ответил. Я тоже задавал подобный вопрос здесь , и никто не ответил.