Induktor / Elektromagnet, der zum Anheben eines Magneten verwendet wird? Joule in Newton oder Joule in Gauß?

Question

Induktor / Elektromagnet, der zum Anheben eines Magneten verwendet wird? Joule in Newton oder Joule in Gauß?

Physik
Induktor
Magnetik
Elektromagnet
Elektromagnetismus

Renzo M-Svartz

Mit Interesse an der Verwendung eines Elektromagneten zum Anheben eines Magneten.

Ich tauchte ein. Ich werde allgemeine Informationen angeben. Der Aufbau ist unbekannt, aber ich interessiere mich für die Physik / Elektrotechnik, die bei der Berechnung der Menge an ______ erforderlich ist, die zum Anheben einer Masse (Magnet mit Magnetstärke x) erforderlich ist.

Ich habe "Elektromagnete" rezensiert. Ich sehe, dass ein Induktor ein Magnetfeld erzeugt, eine Summe der Beiträge von Elektronen, und wir erhalten einige Gleichungen.

In Bezug auf Induktivitäten beträgt die Energie 0,5 LI². Wir können die Leistung / Energie / den magnetischen Fluss in einer Induktivität anpassen, indem wir die Spannung / den Strom / die Windungen usw. variieren.

Da V = dϕ / dt ist, können wir vielleicht die Geschwindigkeit integrieren, um den Magnetfluss oder etwas anderes zu finden, aber idk, wenn der Magnetfluss für das Anheben eines Magneten auf dem Boden relevant ist.

Also habe ich einen Link zu einer Gleichung gefunden, die die Kraft zwischen zwei Magneten in Newtons Hausaufgaben und Übungen ausdrückt - Kraft zwischen zwei Magneten berechnen - Physics Stack Exchange

Ich sehe, dass die Magnetkraft in Gauß gemessen wird.

Ich bin fast fertig damit, die klassische Mechanik neu zu lernen, also denke ich darüber nach, F = ma zu verwenden, und ich bin mir nicht sicher, wie der Induktor / "Elektromagnet" gut damit zusammenhängt.

Ich weiß nicht, wie ich die Eigenschaften eines Induktors in Gauß umwandeln oder als Funktion der Entfernung ausdrücken soll, und ich denke, ihr könnt helfen!

Ich habe überlegt, F = kqq / R oder ein anderes Anziehungsgesetz zu verwenden, weiß aber immer noch, wie man einen Induktor und seine Joules oder andere Eigenschaften mit "magnetischer Stärke" in Beziehung setzt, die ich in einer kinematischen Analyse verwenden kann.

jsotola

Hast du eine Frage?

Renzo M-Svartz

@jsotola Ich hoffe, dass mir jemand helfen kann, diese Analyse voranzutreiben, indem er relevante Informationen bereitstellt, die mich zu besseren Fragen und/oder Verständnis führen und/oder eine Lösung finden können. Mit anderen Worten, es gibt Lücken in dem, wo ich sein möchte und was ich weiß, also hoffe ich, dass die Leute die Lücken füllen können.

KH

@RenzoM-Svartz Bearbeiten Sie Ihre Frage, um sie zu verbessern, wenn Leute um Klärung bitten. Sie müssen auch eine tatsächliche Frage stellen, vorzugsweise als solche formuliert, mit einem Fragezeichen. Es hört sich so an, als wollten Sie wissen, wie man die Stärke eines Elektromagneten berechnet, seine Feldstärke in Gauss berechnet und auch die Feldstärke eines anderen bekannten Magneten in Gauss umrechnet, damit Sie Ihre Gleichung darauf anwenden können? Vielleicht kann ich Sie für ein Finite-Elemente-Magnetmodellierer(FEMM)-Tool interessieren, Sir? Es ist die Alternative für den gesunden Menschen, die Eigenschaften der Magnetik von Hand zu berechnen.

KH

Das heißt, vielleicht kann Sie jemand auf halbem Weg dorthin bringen, wenn Sie Ihre Frage ein wenig verfeinern, obwohl Teile davon für mich nach Physik SE riechen.

Renzo M-Svartz

@KH Entschuldigung, Freund. Ich habe mein Bestes versucht, diesen Beitrag zu schreiben/Hilfe zu suchen, ohne zu wissen, wonach ich suche. Und danke, das würde ich gerne hören. Ich habe gerade angefangen zu lernen, wie man COMSOL Multiphysics verwendet (habe gerade die Tutorial-Reihe beendet) und ich denke, diese Software ist ähnlich!

KH

Es ist alles gut. Nehmen Sie an der Tour unten links teil, wenn Sie sich nicht sicher sind, wie sich das Stellen von Fragen hier vom Rest von SE unterscheidet. Wikipedia scheint Anweisungen zum Umrechnen von Magnetfeldeinheiten zu haben (normalerweise höre ich Tesla). FEMM ist ein kostenloses Tool, mit dem Sie 2D-Modelle magnetischer, elektromagnetischer und thermischer Systeme ausführen können. Sie müssen Programmieren und parametrisches Modellieren lernen, um es gut zu verwenden. Dieser Kerl hat eine Formel, die Sie ausprobieren sollten.

Andi aka

Ihre 1. Frage "scheint" diese Menge von ______ zu sein - aber was ist das Leerzeichen? Ich würde sagen, es ist Gewalt , aber Sie müssen viel klarer sein UND Sie müssen eine Frage stellen. Vielleicht hilft das: electronic.stackexchange.com/questions/104204/… - Induktivität ist weitgehend irrelevant - es sind Ampere x Umdrehungen, die die Kraft erzeugen.

Antworten (1)

Induktor / Elektromagnet, der zum Anheben eines Magneten verwendet wird? Joule in Newton oder Joule in Gauß?

@jsotola Ich hoffe, dass mir jemand helfen kann, diese Analyse voranzutreiben, indem er relevante Informationen bereitstellt, die mich zu besseren Fragen und/oder Verständnis führen und/oder eine Lösung finden können. Mit anderen Worten, es gibt Lücken in dem, wo ich sein möchte und was ich weiß, also hoffe ich, dass die Leute die Lücken füllen können.
@RenzoM-Svartz Bearbeiten Sie Ihre Frage, um sie zu verbessern, wenn Leute um Klärung bitten. Sie müssen auch eine tatsächliche Frage stellen, vorzugsweise als solche formuliert, mit einem Fragezeichen. Es hört sich so an, als wollten Sie wissen, wie man die Stärke eines Elektromagneten berechnet, seine Feldstärke in Gauss berechnet und auch die Feldstärke eines anderen bekannten Magneten in Gauss umrechnet, damit Sie Ihre Gleichung darauf anwenden können? Vielleicht kann ich Sie für ein Finite-Elemente-Magnetmodellierer(FEMM)-Tool interessieren, Sir? Es ist die Alternative für den gesunden Menschen, die Eigenschaften der Magnetik von Hand zu berechnen.
Das heißt, vielleicht kann Sie jemand auf halbem Weg dorthin bringen, wenn Sie Ihre Frage ein wenig verfeinern, obwohl Teile davon für mich nach Physik SE riechen.
@KH Entschuldigung, Freund. Ich habe mein Bestes versucht, diesen Beitrag zu schreiben/Hilfe zu suchen, ohne zu wissen, wonach ich suche. Und danke, das würde ich gerne hören. Ich habe gerade angefangen zu lernen, wie man COMSOL Multiphysics verwendet (habe gerade die Tutorial-Reihe beendet) und ich denke, diese Software ist ähnlich!
Es ist alles gut. Nehmen Sie an der Tour unten links teil, wenn Sie sich nicht sicher sind, wie sich das Stellen von Fragen hier vom Rest von SE unterscheidet. Wikipedia scheint Anweisungen zum Umrechnen von Magnetfeldeinheiten zu haben (normalerweise höre ich Tesla). FEMM ist ein kostenloses Tool, mit dem Sie 2D-Modelle magnetischer, elektromagnetischer und thermischer Systeme ausführen können. Sie müssen Programmieren und parametrisches Modellieren lernen, um es gut zu verwenden. Dieser Kerl hat eine Formel, die Sie ausprobieren sollten.
Ihre 1. Frage "scheint" diese Menge von ______ zu sein - aber was ist das Leerzeichen? Ich würde sagen, es ist Gewalt , aber Sie müssen viel klarer sein UND Sie müssen eine Frage stellen. Vielleicht hilft das: electronic.stackexchange.com/questions/104204/… - Induktivität ist weitgehend irrelevant - es sind Ampere x Umdrehungen, die die Kraft erzeugen.

Lars Hankeln · Answer 1

Ihre Beschreibung dreht sich um Magnete und mechanische Kraft, was den Begriff Koenergie sehr relevant macht. Ich bin sicher, dass Sie viele Informationen darüber finden können.

Hier ist ein kleines Beispiel, wie Magnetkraft berechnet werden könnte. Sie haben eine Spule mit Kern sowie ein Objekt mit relativ hoher Permeabilität $\mu_r$ . Dann sind die Luftspalte die wichtigsten magnetischen Widerstände im Magnetkreis.

Der magnetische Widerstand beider Luftspalte beträgt:

R_{L} = \frac{2 D}{A_{L} μ_{0}}

$R_L = \frac{2 d}{A_L \mu_0}$

Die magnetomotorische Kraft für $N$ Windungen der Spule ist:

θ_{0} = N ich

$\theta_0 = Ni$

Sie können dann die magnetische Koenergie berechnen:

E_{C} (ich, D) = \frac{1}{2} ψ ich = \frac{1}{2} ϕ θ_{0} = \frac{θ_{0}^{2}}{2 R_{L}} = \frac{N^{2} {ich}^{2} A_{L} μ_{0}}{4 D}

$E_c(i,d) = \frac{1}{2}\psi i = \frac{1}{2}\phi \theta_0 = \frac{\theta_0 ^2}{2 R_{L}} = \frac{N^2 i^2 A_{L} \mu_0}{4 d}$

Aus der Koenergie kann die Kraft durch partielle Ableitung nach dem Abstand berechnet werden $d$ :

F (ich, D) = \frac{\partial E_{C}}{\partial D} = - \frac{N^{2} {ich}^{2} A_{L} μ_{0}}{4 D^{2}}

$F(i,d) = \frac{\partial E_c}{\partial d} = -\frac{N^2 i^2 A_{L} \mu_0}{4 d^2}$

_{Quelle: Vorlesungsskript: Mechatronik und elektrische Antriebe}

Sie sollten dies als Ausgangspunkt für komplexere Arrangements verwenden können. Wenn Sie mit Magnetkreisen nicht vertraut sind, könnte dies auch eine Recherche wert sein.

Induktor / Elektromagnet, der zum Anheben eines Magneten verwendet wird? Joule in Newton oder Joule in Gauß?

Renzo M-Svartz

jsotola

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Lars Hankeln

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