作者crazyjonas ()
看板Physics
標題[請益] 空芯電磁鐵磁力問題
時間Mon Apr 21 19:33:19 2014
各位好
敝人想製作一空心的電磁鐵
用於吸引磁鐵
如圖
□ ())))))))
磁鐵 電磁線圈(無鐵芯)
由於磁鐵與線圈端有一段距離
想要盡可能地使磁鐵受的磁力達最大，
就必須儘可能地使磁鐵位置的磁場梯度大一點
由於B約正比於匝數N及電流I，所以要繞多圈點，且通大電流
但此線圈並無鐵芯
所以敝人認為，線圈中離磁鐵較遠的部分，對磁鐵位置的磁場貢獻不大
所以理想設計應是
︵
︵
如圖 □ (( )) 盡量使每一線段都能對磁鐵位置產生最大的磁場貢獻
磁鐵 ︶
︶
但愈繞愈多層後，外層的線圈在磁鐵位置的磁場強度也會變弱
但以上只是以磁場的強度為判斷依據，並非磁場的梯度
想請教一下各位，究竟怎樣的設計，
可以使電磁鐵線圈在線圈之外，對磁鐵產生較大的磁力呢？
謝謝
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※ 編輯: crazyjonas (111.184.233.158), 04/21/2014 19:33:43
1F：推 woieyufan:聽起來可以直接用距離算 那應該是以磁鐵為中心的球殼 04/21 19:43
感謝回應。
敝人也想到類似的結論，就是半圓球殼
╮
如圖 ╯ 線圈沿著半圓球殼繞
個別一圈線圈，對於磁鐵位置(球心)的磁場方向是水平的
且離磁鐵越遠的線圈對於磁鐵位置的磁場貢獻越小。
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想再請教各路高手一下
磁場B約正比於 匝數N*電流I
但是電流I正比於 V/R R又正比於 長度L
而長度L正比於 匝數N 所以I正比於 1/N
這樣磁場B約正比於 N*1/N = 1 ???
-->當電壓固定時，繞多圈也沒辦法增強磁場嗎？
好像跟經驗不符。
想請教一下，是哪裡出了錯呢？ 謝謝
※ 編輯: crazyjonas (182.234.96.115), 04/21/2014 22:44:49
2F：推 Entropy1988:梯度是可以疊加的。除非你是想省材料或者其他考量。 04/21 23:06
3F：→ Entropy1988:電路中的電阻也不只是漆包線，像電池也有內電阻。 04/21 23:07
4F：→ Entropy1988:話說為什麼是空心線圈 你要做高斯槍還是什麼東西嗎 04/22 00:04
感謝回應
敝人先前所寫的磁場梯度為誤用了，因向量無梯度
磁力大小應為 F=▽(μ．B)
但若為一維，且磁鐵μ為常數時，F=μ▽(Bx)
所以其實是想找出最適合的Bx
而當線圈使用越多，電阻也會增加而使電流減少
所以希望可以找到一個
於有限線圈長度之下，能發揮最大磁力的設計
敝人是要製作上拉式磁懸浮，不能有鐵芯
參考自此網頁：
http://ppt.cc/1xLt
※ 編輯: crazyjonas (182.234.96.115), 04/22/2014 09:11:29