2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Магнитная катушка
Сообщение19.03.2009, 18:18 


19/03/09
24
Deutschland
Всем привет! Возник такой вопрос: нужно рассчитать число витков генератора магнитного поля, составленного из двух катушек диаметром не менее 20 см и расстоянии между ними 10 см (между катушками воздух). Величина магнитного поля при этом должна быть равна около 100 милиТесла. Собственно, описываемое устройство нужно срочно сделать, рассчитываемый параметр для техников. К устройству имеется усилитель на 20 Ампер (максимум). Спасибо всем, кто сможет помочь.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение19.03.2009, 19:18 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/10/06
371
РФ, РК, г.Симферополь
Необходимо уточнить условие.
Лучше нарисовать рисунок, чтобы было видно как именно расположены катушки.
Также, нужно уточнить в какой области синтезируется поле: в одной точке, на отрезке прямой, в некотором объеме пространства.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение19.03.2009, 20:20 


09/02/09
90
Novosibirsk
Эта конструкция называется катушки Гельмгольца.
Примечательны как раз тем, что в центре имеется область с более-менее однородным полем.

Поле на оси для одной тонкой катушки считается элементарно, прямо по учебнику с применением закона Био-Савара-Лапласа (интегрированием вдоль витка с током). Поля от двух катушек просто складываются, благо направление поля заранее известно - вдоль оси катушек.

Провод для намотки брать из расчета порядка 5 ампер на кв. мм, чтобы избежать перегрева.

http://window.edu.ru/window_catalog/fil ... 8/14-2.pdf

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.03.2009, 15:41 


19/03/09
24
Deutschland
SSerge, большое спасибо за ссылку! Сейчас посмотрю, отпишусь, если возникнут вопросы.

Добавлено спустя 15 минут 53 секунды:

Возникли... в формуле (3) рассчитывается магнитное поле в центре катушек; а как перейти к магнитному полю между ними с учетом расстояния между катушками?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.03.2009, 16:28 
Заморожен


12/12/06
623
г. Электрогорск МО
shvalbe писал(а):
...кроме того, из формулы непонятно, в каких единицах измерения подставлять радиус катушки.

А в попугаях-то я гораздо длиннее...
Повторюсь, и автор знает, почему, - 100 миллитесла - это магнитное поле, которое создаёт постоянный ток величиной почти 500 000 А на расстоянии 1 метра от прямого бесконечного проводника...

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.03.2009, 16:55 


19/03/09
24
Deutschland
Вы можете предложить решение проблемы?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.03.2009, 23:58 


19/03/09
24
Deutschland
shvalbe писал(а):
SSerge, большое спасибо за ссылку! Сейчас посмотрю, отпишусь, если возникнут вопросы.

Добавлено спустя 15 минут 53 секунды:

Возникли... в формуле (3) рассчитывается магнитное поле в центре катушек; а как перейти к магнитному полю между ними с учетом расстояния между катушками?


С этим разобрался; но остался вопрос, как рассчитать количество витков. В формуле, используемой для расчета числа витков катушки, есть средний радиус катушки, который зависит от количества этих самых витков - посему если задаться начальным радиусом и нужной толщиной проволоки, то после результатов расчета средний радиус приходится постоянно уточнять, причем у меня итерация расходится. Как быть?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение21.03.2009, 20:41 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/10/06
371
РФ, РК, г.Симферополь
shvalbe в сообщении #197075 писал(а):
остался вопрос, как рассчитать количество витков

Нужно взять фиксированное количество витков, затем расчитать все токи. Если токи окажутся слишком большие или, наоборот, слишком маленькие, тогда нодо изменить количество витков и решить задачу заново.
shvalbe в сообщении #197075 писал(а):
причем у меня итерация расходится

А как Вы задаете этот итерационный процесс? Вообще, говоря, задача может оказаться некорректной, поэтому могут возникнуть трудности при ее решении.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение22.03.2009, 19:19 


19/03/09
24
Deutschland
Fgolm писал(а):
А как Вы задаете этот итерационный процесс? Вообще, говоря, задача может оказаться некорректной, поэтому могут возникнуть трудности при ее решении.


Похоже, что так и есть... воспользуюсь Вашим советом, пересчитаю, задаваясь исходным числом витков и толщиной проволоки.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.03.2009, 16:43 


19/03/09
24
Deutschland
Всем спасибо - нашелся постоянный магнит на 70 мТ.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group