Anwenden der Bildmethode auf magnetische Dipole

Ich möchte die Methode der Bilder anwenden, um quasistationär die 2D-Magnetfeldverteilung eines magnetischen Dipols und eines Halbraums mit bestimmten elektrischen Eigenschaften (Permeabilität, Leitfähigkeit) zu berechnen. Der Aufbau ist in der folgenden Skizze dargestellt:

Systemkonfiguration

Die beiden Leiter L1 und L2 führen einen sinusförmigen Wechselstrom in entgegengesetzter Richtung. Dies stellt eine Annäherung an einen magnetischen Dipol dar, der im Folgenden als magnetischer Dipol bezeichnet wird. Die Leiter sind von Luft umgeben. Es gibt aber auch einen Halbraum (gelb eingefärbt) mit unterschiedlicher Durchlässigkeit ( μ H ) und Leitfähigkeit ( κ H ) Werte.

Im Falle κ H = 0 S / M Methode der Bilder bietet eine analytische Lösung für die Berechnung der Magnetfeldverteilung im oberen Halbraum:

H = H D ( 0 , H ) η H D ( 0 , H )

Wo H D ( X 0 , j 0 ) ist die Magnetfeldverteilung eines magnetischen Dipols an der Position ( X 0 , j 0 ) in Luft u η = μ H μ 0 μ H + μ 0

Jetzt frage ich mich, ob die Methode der Bilder auf den Fall eines leitfähigen Halbraums angewendet werden kann ( μ H = μ 0 Und κ H > 0 S / M ) sowie. In diesem Fall beeinflussen auftretende Wirbelströme die Feldverteilung im oberen Halbraum. Weiß jemand, wie man diese berücksichtigt? Kann die Methode der Bilder angewendet werden? Kennt jemand spezielle Literatur zu diesem Thema? Alle Kommentare werden sehr geschätzt!

Antworten (1)

Wenn die Frequenz oder Leitfähigkeit hoch genug ist, dass Sie den leitenden Bereich als perfekten elektrischen Leiter behandeln können, dann ja, Sie können die Bildmethode verwenden, um das resultierende Feld zu finden.

Dieses Papier hat dieses Szenario für einen kreisförmigen Strom, der in Abbildung 8 gezeigt wird.

aktuelles Schleifenbild

Diese Webseite enthält bessere Abbildungen, die den Dipol als Dipolmomentvektor darstellen und wie dieser umgedreht wird, um sein Bild zu erzeugen, wenn er sich in der Nähe eines perfekten elektrischen Leiters befindet.

Dipolmomentbilder

Im Fall des perfekten Leiters und eines sogar leicht oszillierenden Magnetfelds dringt kein Leiter in den Leiter ein, daher denke ich nicht, dass seine Permeabilität von Bedeutung ist. Im Fall eines leicht leitenden Halbraums wird es komplizierter, und ich habe keine Ahnung, ob Sie die Methode der Bilder verwenden können, aber Sie können sich dieses Papier ansehen, das eine Lösung enthält, die Sie numerisch für beliebige Permeabilität und Leitfähigkeit implementieren können.

Diese Antwort gilt für einen elektrischen Dipol, aber die Frage betrifft magnetische Dipole
Ich bin mobil, daher kann ich nicht vollständig antworten, aber diese Methode funktioniert für magnetische Dipole. Meine beiden Links diskutieren explizit die Bildmethode für magnetische Dipole. Sicher, es muss ein Supraleiter sein, aber hey, es ist ein Anfang.