Расчёт полого магнита

[Magnetism]

Всем привет!
Интересный момент, я искал, но не нашел информации, связанной с расчетом магнитов с полыми сердечниками, и это не про тороид, где мы наматываем на кольцо, а конкретно как полый цилиндр, поверх которого наматывается обмотка.
Несколько вопросов, как производится расчет магнитов с такими сердечниками?
Какая форма магнитного поля будет в этом случае?
Что произойдет с характеристиками магнита при внесении инородных металлов в полую область сердечника?

[sergey zhukov]

Magnetism
В первом приближении только сечение магнитопровода имеет значение. А какая там у него форма, круглый он или квадратный, или с дыркой типа трубки - это вторично.

Поле будет примерно таким:


Это, правда, двумерный расчет, но все равно будет примерно так. Серый - магнитопровод, желтый и синий - обмотка с током, зеленые стрелки - напряженность магнитного поля. Чем светлее - тем сильнее. Как видно, поле там слабое, так что все, что вы туда внесете, находится в слабом магнитном поле (если это, конечно, не ферромагнетик). Можете поиграть в эту игрушку на http://www.falstad.com. Там на самом деле много интересных моделей. Есть программы для расчета посерьезнее. Например, Elcut. Есть студенческая версия с ограничениями, но вам этого хватит.

Зачем такой сердечник нужен? Для охлаждения? Или есть идея создать "магнитный реактор" для испытания разных материалов внутри него в магнитном поле? Тогда это не лучшее решение.

[Magnetism]

Большое спасибо за сайт
Интересная идея с магнитным реактором)
Первоначально была мысль, внесение в центр сердечника ферромагнитных материалов как "бутерброд" материалов разной магнитной проницаемости и удельного электрического сопротивления.
Была идея но она наверное из химии большое, как ведёт себя магнитное поле если с основе сердечника используют кристаллизированные соли металлов (железа)
А где можно посмотреть формулы расчётов?

[EUgeneUS]

Magnetism в сообщении #1666455 писал(а):

Первоначально была мысль, внесение в центр сердечника ферромагнитных материалов как "бутерброд" материалов разной магнитной проницаемости

Эта мысль давным-давно реализована в т.н. броневых сердечниках ("чашечных") с подстроечным элементом.

Magnetism в сообщении #1666455 писал(а):

удельного электрического сопротивления.

Ненулевая проводимость вносимого в переменное магнитное поле материала будет вносить потери на токи Фуко.

[Theoristos]

EUgeneUS в сообщении #1666510 писал(а):

Эта мысль давным-давно реализована в т.н. броневых сердечниках ("чашечных") с подстроечным элементом.

Там всё же с поперечным зазором играются.

Известная история - в тонком зазоре поперёк линий поля будет поле B=$\mu$H, вдоль - B=H.

[EUgeneUS]

Theoristos в сообщении #1666961 писал(а):

Там всё же с поперечным зазором играются.

Хмм.
Броневые сердечники ("чашки") с зазором, конечно, бывают.
Но бывают и без оного.

Я же выше подразумевал, что в таких сердечниках предусматривается регулировочный элемент.

[Theoristos]

EUgeneUS: я знаю их. Там поперечным зазором регулируют суммарное "магнитное сопротивление".

(там забавная история, законы магнитостатики получают ту же форму что и закон Ома).

[EUgeneUS]

Theoristos
Я пишу ТС про одно, а Вы мне отвечаете про другое, зачем-то.

Броневые сердечники из карбонильного железа серии СБ изготавливались, как с немагнитным зазором, так и без такового. Чашка с винтом - без немагнитного зазора всегда: у неё центральный цилиндр с винтом такой же высоты, как и боковые стенки. Наличие или отсутствие немагнитного зазора определялось "ответной" чашкой, без винта.
Сердечник в сборе назывался СБ-NNy, где
NN - одна или две цифры, внешний диаметр сердечника в миллиметрах (округленный до целого).
y - буква "а" или "б". Вот она как раз и показывала, есть немагнитный зазор или нет.

Броневые сердечники из ферритов с высокой магнитной проницаемостью (порядка 2000) изготавливаются и сейчас. Предназначены они для работы в импульсной технике. И практически всегда используются с немагнитным зазором (который имеется в сердечнике изначально, или организуется при сборке всякими прокладками).