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电磁铁吸力的有关公式

发布日期:2020-10-10 00:37

  电磁铁吸力的有关公式_电力/水利_工程科技_专业资料。设计电工设备用到的基本公式

  电磁铁吸力的有关公式 这里的所有的对象都应该是铁. 1.F=B^2*S/(2*u0) 此式中,F=焦耳/厘米,B=韦伯/平方厘米,S= 平方厘米 该式改变后成为:F=S*(B/5000)^2 此式中,F=Kg,B=高斯,S= 平方厘米 当加入气隙后,F=(S*(B/5000)^2)/(1+aL) a 是一个修正系数,一般是 3--5,L 是气隙长 度. 2.F=u0*S0*(N*i)^2/8(L^2) S0:空气隙面积 m^2 N :匝数 i :电流 L :气隙长度 3.F=(B^2*S*10^7)/(8*PI) 这个式子和第一个式子是相等的. 当不存在气隙的时候,就应该是电磁铁在端面处所产生的力. 1. u0 就是 μ0 吧? 2. 有这句话: “当加入气隙后...”, 就意味着, 原公式不是针对“空心线. 我的理解是:上述公式是应用于“气隙比较于磁链长度相对较短的铁心线圈”。 如果不是针对空心线圈,那么线圈内部的材质是什么呢?能在公式的哪里体 现出来? 应该在 B 里面体现出来. 那么,我们是否可以这样做个假定,来匹配现在的情况? 假定,悬浮体是一个通电圆导线,电流 I,半径 R.匀强磁场 B 垂直通过其所在平面. 那么它所受到的力应该如何计算? 由通电圆导线所形成的磁场,是否可以类比于悬浮磁体?假设电流 I 足够大,两者 的半径 R 相等,从而达到两者所在平面的磁感应强度相等. 那你的意思是:上述公式是针对空心线圈?若是,气隙如何定义? 你的这个思路非常有趣。让我慢慢来画一个图,配合这个思路。 (原文件名:思路非常有趣 1.JPG) 引用图片 是这个意思吧? 差不多就是这个意思. 只不过两个线圈所产生的 B 不一样.而且右边线圈的半径要小于左边的线圈. 作为第一步,我们可以将题目中的“磁铁”改成“铁块”, “电磁线圈”改成“无 铁心电磁线圈”。 ---------------------------------------------这样似乎更复杂了,因为“铁块”是被电磁线圈磁化产生磁性,才和电磁线圈产 生力的,那“铁块被磁化”如何量化? 下面说说我找的资料: 库仑磁力定律: (原文件名:18864f550ffc2c29f8b9d79da17f2fa2.png) 引用图片 其中 m1 m2 是两个磁极的磁通量,单位韦伯,d 是两磁极距离。 这个公式即我们常说的“磁力和距离的平方成反比”概念。 通过这个公式,F 和 L(d)的关系就出来了吧。 不过这个公式好像不常用, 一般计算磁的相互作用力都等效成电流环来算,有个 台湾教授说这个公式是假设磁单级子存在的情况,难道因为磁单级子不存在,因 此这个公式没有实际意义?从公式的形式上看很明显和库仑电力定律是一个样 的,点电荷 = 磁单级子,是这个原因吗? 别的还在看,水越来越深了,微积分、向量、相对论量子力学都提到了,越看越 迷糊,现在很晕。 我要回到“浅水区”去了,从 H-B 学起。 “浅水区”在:“■从“烧结型铷铁硼的磁性能参数表”中学一些磁的基础知识”。 圆电流全空间磁感应强度 B 的分布 直导线旁的磁感应强度和载流圆线圈轴线上磁感应强度 安培力 不用库伦磁力定律,安培力可以很方便的计算。 把圆磁铁 M 放在 X/Y 平面,等效为圆电流,半径为 R,忽略厚度。把电磁铁 N 放 在 Z 轴上,距离原点为 L1,半径为 r,忽略厚度。 (原文件名:B1.gif) 引用图片 单圈电磁铁受力 F=ILB, B 取 M 的磁场在电流处 Z 轴的分量,I 为电磁铁通电电 流。L 为电磁铁周长。整个电磁铁受力还要乘以圈数 所以 F 正比于电流...废线 的关系。 当 r 极小可以忽略的时候,可以认为电磁铁在圆磁铁的轴心,此时 B 平行于 Z 轴。 (原文件名:B.gif) 引用图片 F 为 0! 磁力垂直于 B 和电流方向, 所以磁力的方向是在电磁铁平面上法线方向, 向外。整个电磁铁受到的磁力积分后全部抵销,为 0。 如果假设 L1R,那么 B 就是反比与 L1 的三次方。 如果 r 不能忽略的话那就相当的麻烦了。当选择的微分点在 XOZ 平面上,即 Y=0 的时候,B 在 Y 方向的分量为 0,如前述 B 在 Z 方向上的分量对最后结果没有作 用,所以只有 B 在 Y 方向上的分量有关系了。 (原文件名:B3.gif) 引用图片 公式中的角度是圆磁铁微分量和 X 轴的夹角。 这个就超出了我的范围了,似乎必须用近似解法才能算出来。 看起来和 L1 的关系是大致反比与 L1 的二阶函数且和 R 与 r 有了很大的关系。感 ( 谢老黄牛指出错误!) 因为作用力等于反作用力, 所以分析电磁铁受的力就等于圆磁铁受的力。楼主建 议把圆磁铁简化为铁块其实是增加了难度。 那就圆磁铁吧。“大圆磁铁”,“小圆磁铁”,“强圆磁铁”,“弱圆磁铁”.... 问题是我们要的是 F,不是 B。 我玩不了。我在【13 楼】已经投降了。先修_炼一下,再说。 你那公式看看是不错。但我要问了: m1,m2 随着 d 的变化,它们变不变? 再说,角度还没哪... F=ILB.. I 是电磁铁电流,L 是电磁铁周长,B 我们说了很多了。 前面的分析错了很多。应该是 B 在 X/Y 平面上的分量会造成吸引和排斥的力。十四 和十五楼的帖子改好了,有一个非常重要的区别...L1 的阶次下降了,变成 F 大致和 L1 的二次函数成反比了,这就和库仑定律接近了! 非常抱歉,我太疏忽了。想当然认为是磁力和磁感应强度相同,其实应该是垂直! 继续批发: 磁场中的磁偶极子 磁力:20-23 页是载流导线环的受力分析。benkejiaoyupingyou/course/jingpin/dianzijiaoan/diancixue/5cili.PPT 在想,如果 F 和 L 的平方成反比,那电路的控制曲线是不是应该为抛物线,比直线 稳定性更高? 在维基百科找到这么一条公式,关于两个圆柱型永磁体之间受力的。 文字夹图,这里编辑不方便,整篇截图上来吧: (原文件名:3.GIF) 引用图片 公式的出处:暂时没时间翻译,英文好的先自己看看。 中间还有很多地方没明白,他大体的思路是这样(我把他中间有些物理量的代号换 成了我们比较习惯的): 把长度为 L 的圆柱形磁铁等效为长度为 L 的磁偶极子,如果能求出两段的磁荷 q,就可 以用磁库伦定律算两个圆柱形磁铁的磁力了。具体的算法是这样 - 长度为 L 的磁偶极子 的磁矩 m 根据定义 m=qL,而如果把磁铁又等效为形状相同长度为 L 圈数为 N 电流为 i 的通电线圈,m=NiA,A 是线圈截面积也是磁铁截面积。所以磁荷 q=NiA/L,而通电线圈 端处 B 有等于 u0Ni/[2(L^2 + R^2)^0.5],R 是圆柱磁体的半径所以磁荷 q=2BA(L^2+R^2)0.5/(u0L) 然后两个圆柱形磁铁四个断面的四个磁荷根据库伦定律算出来的磁力相加减就得到最 后的结果也就是咕唧霖的图。 好像他也没考虑磁荷在端面上的分布情况而是近似都集中 在端面的中心。 大家可以讨论下。不知道近似两次后结果和真实值的偏差有多少,不大的话这个算法倒 是很好实现的特别是用 mcu 的话。 说老实话对这个磁荷东东还是不太好理解。。可以想象成电荷,不过在我们的三维空间 内并不存在的东西..真的可以就把柱形磁铁等效成磁偶极子么?? 1.用磁荷的概念来分析磁场内的一些特征是使用的比较少的方法,因为目前世界上找 不到磁荷这样一个物质.但是,通过电荷与磁荷的对偶关系,得出的理论基本上还都是正确 的. 2.是否能够使用磁能和磁能密度的概念来推导或者验证出力 F 和距离 L 的关系?