Сила отталкивания между двумя электромагнитами

Этот вопрос может показаться слишком простым (или сложным!), Но это тот вопрос, для которого я действительно отчаянно пытаюсь найти достаточно простое объяснение и решение.

Итак, вот проблема,

У меня есть два одинаковых электромагнита с напряженностью поля Б каждый. Каждый из радиуса р и длина л с Н оказывается, как мне рассчитать чистую силу отталкивания/притяжения между ними, если

  1. они притягиваются друг к другу и раздвигаются или
  2. они отталкиваются друг от друга и прижимаются друг к другу

Я хочу левитировать один магнит, несущий груз (так что он стабилизирован) над другим электромагнитом. Даже если решение для разных областей, это не проблема.

В Википедии есть длинный список примеров таких вычислений.
Sebastian Riese дал вам хороший указатель, но, к сожалению, он не будет работать для сценариев с ферромагнитными материалами, которые вам понадобятся, если вы хотите, чтобы это работало. Вы можете использовать программу моделирования, такую ​​​​как MaxFem, для расчетов, но с этим связана довольно крутая кривая обучения. Как практический совет: начните с постоянных магнитов и найдите способ использовать слабый электромагнит только для контроля стабильности. Не пытайтесь создать несущее магнитное поле с помощью электромагнита, дешевые электромагниты не имеют плотности мощности постоянных магнитов.
@Winther: Моим первым сайтом, который я посетил, была Википедия, но там не было указано электромагниты.
@CuriousOne: Поскольку у меня уже есть материалы для изготовления электромагнита, я не хотел использовать постоянные магниты. Кроме того, если я использую электромагнит, я могу легко изменять магнитное поле в реальном времени для будущих изменений.
И вам понадобится этот материал для управления левитацией. Все, что я хочу сказать, это то, что вам будет намного легче это сделать, если вы начнете с постоянных магнитов для создания >90% требуемой силы. Вам не обязательно делать это таким образом, просто оказывается, что это гораздо лучший подход.
@CuriousOne: Это указатель, который я уже получил. Но все же отметил. Я просто не мог решить, какой тип мне выбрать и какая сила магнитного поля мне нужна.
Как правило, всегда полезно попробовать то, что успешно сделали другие. Это может не удовлетворять потребность «не изобретённых здесь» (а у кого её нет, у меня точно есть!), но она полезна, потому что позволяет нам добиться быстрого прогресса, избегая ловушек, в которые уже попались другие. Как только мы сможем повторить то, что сделал кто-то другой, настало время проявить творческий подход.

Ответы (1)

Сила определяется:

Ф → "=" я ∮ γ 2 д р → × Б → ( р → ) .

Где Б → ( р → ) поле, создаваемое катушкой 1 и я - ток в катушке 2, а интеграл - по кривой γ который описывается проводами катушки 2. Обратите внимание, что также может быть крутящий момент.

Зная максимальное или однородное поле Б внутри катушек мало помогает.

Поле катушки определяется законом Био-Савара:

Б → ( р → ) "=" мю 0 я 4 π ∫ γ 1 д р → ′ × ( р → − р → ′ ) | р → − р → ′ | 3 .

Также обратите внимание, что левитация стационарного магнита в стационарном магнитном поле всегда нестабильна из-за теоремы Эрншоу . Вам придется использовать некоторую форму регулирования, чтобы поддерживать стабильность системы. Расчет некоторых фиксированных параметров вам не поможет (но может помочь при проектировании системы).

Сила отталкивания между двумя электромагнитами
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v