磁場の計算方法

磁場を計算するタスクにはさまざまな種類があります。磁場中で動作する回路のインダクタンスを決定するタスクに加えて、複雑な強磁性構造における磁場を計算するタスク、特定の体積に電流を分配して所定の強度の磁場を得るタスクなどもあります。

磁場の計算方法は、解析、グラフ、実験に分けられます磁場の計算方法は、解析、グラフ、実験に分けられます磁場の計算方法は、次のように分けられます。

磁場の計算方法

解析手法には、ポアソン方程式の積分 (電流が流れる領域の場合)、ラプラス準位の積分 (電流が占有していない領域の場合)、鏡像法などが使用されます。球面対称または円筒対称の場合は、一般的な作用法則の公式が使用されます。

磁化された媒体が存在する場合、スカラー磁気ポテンシャルとベクトル磁気ポテンシャルの両方を使用して問題を解決できます。自由電流が関心のあるボリュームの外側にある場合は、スカラーポテンシャルを使用して問題を解決するのが最善です。この場合、境界条件はスカラーポテンシャルで表現される。

連続強磁性媒体内の磁場を計算するには、磁場方程式と導電性媒体内の直流電流方程式の類似性に基づく方法が使用されます。ただし、この方法は同じ境界条件下では有効ですが、通常はそうではありません。

実際、ワイヤの周囲の空間の導電率はゼロですが、磁束を遮断する絶縁体がないため、個々の要素に平行な磁束の漏れが大きくなる可能性があります。磁気回路の透磁率が高いほど、得られる誤差は少なくなります。

結果が収束しているにもかかわらず、磁気回路の形で流路を表現することは、一般的な方法で問題を解決できない場合の計算を可能にするため、電気機械や機器の設計の基礎となります。現実的には不可能です。

磁場の強さに対する透磁率の非線形依存性により、強磁性体の存在下での計算が複雑になります。この依存性がわかっている場合、問題は逐次近似の方法によって解決されます。

まず、透磁率の値が一定であると仮定して解を求めます。次に、磁気回路のさまざまな点での透磁率を決定した後、透磁率の値の補正を考慮して問題を再度解決します。計算は、指定された値からの磁場強度または磁気誘導の値の許容偏差が得られるまで繰り返されます。

数学的性質の難しさにより、分析手法を使用すると、非常に少数の問題を解決することができます。分析手法によるフィールドの計算が難しい場合は、フィールドの画像をグラフィカルに構築することに頼ってください。このメソッドは、2 次元の回転フィールドを計算するために使用できます。

非常に困難な場合、特に空間場の場合、彼らは場の実験的研究に頼ります。これは、この量を測定する方法の 1 つによって場の個々の点での誘導を決定することから成ります。

導電性媒体内の電流場を使用したシミュレーションも使用され、このシミュレーションは、導電性媒体内の磁場と渦磁場の類似性に基づいています。

磁場の最も単純な定性的研究は、非強磁性材料の平らなシート上に鋳造された鋼の削りくずを使用するか、灯油などの液体に懸濁した酸化鉄粉末を使用して磁場のパターンを決定することによって実行されます。後者の方法が広く使用されています鉄鋼製品の欠陥の磁気検出用.

将来的には、«電気技師に役立つ» サイトで、磁場を計算するためのいくつかの典型的なタスクを検討します。真空 (空気中) の均一な磁場における電磁ボールの磁場の計算、この方法を使用する方法磁場を計算するための鏡像の例、さまざまな磁気回路の計算例。

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