Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Напряженность магнитного поля
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Cистемный уровень проектирования > Математика и Физика
Андрей_1
Существует проблема.
Есть постоянный кольцевой магнит (из радио), так вот как можно определить напряженность магнитного поля у этого магнита.
Жду ответов.
TSerg
Цитата(Андрей_1 @ Feb 13 2008, 08:11) *
Существует проблема.
Есть постоянный кольцевой магнит (из радио), так вот как можно определить напряженность магнитного поля у этого магнита.
Жду ответов.


Почитай о магнитных материалах, в частности о керамических (ферритовых) магнитах, если у тебя такой.
Магнитный материал характеризуется коэрцитивной силой Hc и максимальной индукцией Br.
Их произведение определяет магнитную энергию материала.
Напряженность магнитного поля - векторная величина и зависит от координаты, в которой она рассматривается.

Для экспериментального определения H в некоторой условно точке, можно использовать метод эквивалентного соленоида и датчик Холла.
vvs157
Цитата(Андрей_1 @ Feb 13 2008, 08:11) *
Существует проблема.
Есть постоянный кольцевой магнит (из радио), так вот как можно определить напряженность магнитного поля у этого магнита.
Жду ответов.
Вариант 1. Взять гауссметр и измерить
Вариант 2.. Купить любой аналоговый датчих Холла и сделать к нему источник тока и измерить поле.
Вариант 3. Только для настоящих джедаев. Намотать маленькую катушку очень тонким проводом - 0.02 или 0.03 несколько сот витков. Положить ее на магнит. Подключить к схеме выдающей интеграл по времени от входного сигнала. Щелчком сбить катушку с магнита. Максимум сигнала на выходе интегратора после несложных рассчетов даст искомое поле. B~tau*Umax/N/S, где tau - постоянная времени интегратора, N - число витков катушки, S - средняя площадь сечения катушки.


Цитата(TSerg @ Feb 13 2008, 17:51) *
Для экспериментального определения H в некоторой условно точке, можно использовать метод эквивалентного соленоида и датчик Холла.
Как в условной точке реальным ДХ измерить В? И при чем тут "эквивалентный соленоид"?
SSerge
Вариант для настоящих джедаев может оказаться наиболее простым при отсутствии специальных приборов.
Скажем, при поле B=0.5 Тл, число витков N=20, сечение S=1 см^2 = 1e-4 м^2, если катушка улетает из области где есть поле хотя бы за время T=10 мсек, то на концах катушки будет напряжение порядка N*S*dB/dt ~ N*S*B/T = 0.1 Вольта. С такими сигналами вполне можно работать. Если сделать интегратор на хорошем операционнике, можно даже без осциллографа обойтись, одним тестером.
TSerg
Цитата(vvs157 @ Feb 13 2008, 19:46) *
Как в условной точке реальным ДХ измерить В? И при чем тут "эквивалентный соленоид"?


Условной точка названа потому, что ДХ имеет ограниченные размеры, следовательно индукция будет относится к некоторому ограниченному объему, а отнюдь не математической точке.
Для измерения В можно использовать ДХ, но тарированный.

Метод эквивалентного соленоида основан на идее подмены поля магнита полем соленоида с одинаковым магнитным моментом.
Если направить поле такого соленоида встречно полю магнита, то не тарированным ДХ фиксируется ноль суперпозиции полей соленоида и магнита в любой интересующей точке.
Зная ток и число витков соленоида...

Способ сдергиванием катушки измерит интегральную составляющую, читай некоторую осредненную.
На самом деле же - см. рис поле кольцевого магнита. (сечение вдоль оси), а также профиль индукции по линии, перпендикулярной оси.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

P.S.
Кольцевой магнит ( полюса на кольцах ) моделируется двумя соосными соленоидами с радиусами, равными внешнему и внутреннему радиусам магнита и включенными разноименно.

Кстати, такой кольцевой магнит имеет две сингулярные точки в которых имеет место быть магнитный вакуум, т.е. вектор магнитного поля равен нулю по модулю и не определен по направлению.
Stanislav
Цитата(TSerg @ Feb 13 2008, 17:51) *
Напряженность магнитного поля - векторная величина и зависит от координаты, в которой она рассматривается.

Для экспериментального определения H в некоторой условно точке, можно использовать метод эквивалентного соленоида и датчик Холла.
А можно и маленький ферромагнитный шарик на нитке. smile.gif
Или миниатюрную катушку на гибких проводках, через которую пропускается известный постоянный ток. smile.gif

Цитата(vvs157 @ Feb 13 2008, 19:46) *
Вариант 1. Взять гауссметр и измерить
Вариант 2.. Купить любой аналоговый датчих Холла и сделать к нему источник тока и измерить поле.
Вариант 3. Только для настоящих джедаев...
Вариант 4. Взять два одинаковых магнита и пружинные весы. С их помощью измерить силу притяжения (отталкивания) магнитов. Далее понятно.
В принципе, в качестве второго подойдёт и железная пластина достаточной площади.
vvs157
Цитата(TSerg @ Feb 14 2008, 16:46) *
Условной точка названа потому, что ДХ имеет ограниченные размеры, следовательно индукция будет относится к некоторому ограниченному объему, а отнюдь не математической точке.
Для измерения В можно использовать ДХ, но тарированный.
Вы знаете как измерить индукцию B в математической точке???? Вопрос интересный. На каком минимальном размере магнитное поле определено как физическая величина - современной науке доподлинно ответ на этот вопрос не известен.
Цитата
Метод эквивалентного соленоида основан на идее подмены поля магнита полем соленоида с одинаковым магнитным моментом.
Если направить поле такого соленоида встречно полю магнита, то не тарированным ДХ фиксируется ноль суперпозиции полей соленоида и магнита в любой интересующей точке.
Зная ток и число витков соленоида...
Поле соленоида описывается магнитным моментом только на расстоянии много большего, чем размеры соленоида.
При этом Вы по-видимому к тому же забыли, что на торце любого, даже длинного соленоида поле неоднородно.
Не следует также забывать что далеко не всякий постоянный магнит можно заменить реальным эквивалентным соленоидом хотя бы в силу зависимости B(H). Вариант замены бесконечным количеством бесконечно малых круговых токов с практической точки зрения не рассматриваем. Здесь не задача математического моделирования, а задача экспериментального измерения

Цитата
Кольцевой магнит ( полюса на кольцах ) моделируется двумя соосными соленоидами с радиусами, равными внешнему и внутреннему радиусам магнита и включенными разноименно.

И как в такой системе смоделировать сильно нелинейную зависимость B(H)? Вы никогда реально не смоделируете поле никакого постоянного магнита без реальной зависимости B(H) материала которую получить неизмеримо сложнее, чем промерить поле датчиком Холла с геометрическими размерами меньшими, чем значимая неоднородность поля в точке измерения

Цитата
Кстати, такой кольцевой магнит имеет две сингулярные точки в которых имеет место быть магнитный вакуум, т.е. вектор магнитного поля равен нулю по модулю и не определен по направлению.
И что там никакого поля не будет? Даже поля Земли? Не путайте упрощенную математическую модель с реальным объектом
TSerg
Цитата(vvs157 @ Feb 15 2008, 01:46) *
Вы знаете как измерить индукцию B в математической точке???? Вопрос интересный. На каком минимальном размере магнитное поле определено как физическая величина - современной науке доподлинно ответ на этот вопрос не известен.
Поле соленоида описывается магнитным моментом только на расстоянии много большего, чем размеры соленоида.
При этом Вы по-видимому к тому же забыли, что на торце любого, даже длинного соленоида поле неоднородно.
Не следует также забывать что далеко не всякий постоянный магнит можно заменить реальным эквивалентным соленоидом хотя бы в силу зависимости B(H). Вариант замены бесконечным количеством бесконечно малых круговых токов с практической точки зрения не рассматриваем. Здесь не задача математического моделирования, а задача экспериментального измерения
И как в такой системе смоделировать сильно нелинейную зависимость B(H)? Вы никогда реально не смоделируете поле никакого постоянного магнита без реальной зависимости B(H) материала которую получить неизмеримо сложнее, чем промерить поле датчиком Холла с геометрическими размерами меньшими, чем значимая неоднородность поля в точке измерения

И что там никакого поля не будет? Даже поля Земли? Не путайте упрощенную математическую модель с реальным объектом


Придраться можно даже к тому, почему Бог создал двуполый мирsmile.gif
Вы из таких ?
Автор вопроса из солидного физ-тех НИИ ? Тогда бы он не сюда полез с вопросами.
Метод эквивалентного соленоида не я придумал, так, что - мимо кассы.
Он работает в пределах своих ограничений, главное - работает.
Для кольцевого магнита с намагниченностью по плоскостям работает успешно.

Для NeFeB B(H) легко принимается линейной, к тому же мю = 1.

Я-то ничего не путаю, или Вы решили что Земля пуп Вселенной ?

В общем, смените тон и аккуратней на поворотах - там бывает скользко.
Stanislav
Братцы, да из-за чего весь сыр-бор то? 05.gif
Вопрос темы изначально поставлен некорректно. Отсюда и непонятки, как и что именно нужно измерять.
Если бы Автор написал что-нить навроде "нужно определить напряжённость (или индукцию) поля кольцевого зазора после установки ярма с центральным керном при таких-то геометрических размерах магнита и ярма", думается, бессмысленного спора удалось бы избежать.
TSerg
Цитата(Stanislav @ Feb 15 2008, 12:38) *
Братцы, да из-за чего весь сыр-бор то? 05.gif
Вопрос темы изначально поставлен некорректно.


Вот именно, потому и была дана рекомендация автору сабжа углубиться в чтение талмудов буквально на первых секундах его появления. Все остальное - спор ради такового, а значит лишнее.
vvs157
Цитата(TSerg @ Feb 15 2008, 12:15) *
В общем, смените тон и аккуратней на поворотах - там бывает скользко.
Да что Вы говорите? Поаккуратнее с терминологией. Я имею ввиду магнитный момент соленоида. И где сказано, что магнит из NdFeB или SmCo5? А может он ферритовый?


Цитата(Stanislav @ Feb 15 2008, 12:38) *
Братцы, да из-за чего весь сыр-бор то? 05.gif
Вопрос темы изначально поставлен некорректно. Отсюда и непонятки, как и что именно нужно измерять.
Если бы Автор написал что-нить навроде "нужно определить напряжённость (или индукцию) поля кольцевого зазора после установки ярма с центральным керном при таких-то геометрических размерах магнита и ярма", думается, бессмысленного спора удалось бы избежать.
Понятие поля на поверхности постоянного магнита вполне корректно


Цитата(TSerg @ Feb 15 2008, 12:15) *
Метод эквивалентного соленоида не я придумал, так, что - мимо кассы.
Он работает в пределах своих ограничений, главное - работает.
Для кольцевого магнита с намагниченностью по плоскостям работает успешно.
Для магнитов на основе магнитожестких ферритов - не работает.
Цитата
Я-то ничего не путаю, или Вы решили что Земля пуп Вселенной ?
У Вас есть физическая модель хотя бы внутри нейтронной звезды?
Stanislav
Цитата(vvs157 @ Feb 15 2008, 16:22) *
Понятие поля на поверхности постоянного магнита вполне корректно
Готов присягнуть, что так.
Но кто говорил про поверхность? 07.gif
vvs157
Цитата(Stanislav @ Feb 15 2008, 16:41) *
Готов присягнуть, что так.
Но кто говорил про поверхность? 07.gif
Автор корневого топика написал
Цитата
магнитного поля у этого магнита.
Я понял У как "около", а не принадлежность smile.gif . Так как расстояние не указано - по умолчанию значит на поверхности
Stanislav
Цитата(vvs157 @ Feb 15 2008, 17:21) *
Автор корневого топика написал
Я понял У как "около", а не принадлежность smile.gif . Так как расстояние не указано - по умолчанию значит на поверхности
"У" - это совсем не то, что "на", мамой клянусь. biggrin.gif
Продолжать, думаю, не стОит - до клизьмы и так уже немного осталось...
vvs157
Цитата(Stanislav @ Feb 15 2008, 18:19) *
Продолжать, думаю, не стОит - до клизьмы и так уже немного осталось...
Ваша правда smile.gif smile.gif smile.gif , завязываю.
Хотя я тут вчера не заметил

Цитата
Для NeFeB B(H) легко принимается линейной, к тому же мю = 1
Мю =1 у магнитожесткого кого материала - мда-а-а! (хоть считай за мю=B/H, хоть dB/dH)Такой подход ограниченно применим только для некоторых моделей математического моделирования, но не для зкспериментального применения.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.