円柱磁石の磁場の理論式を調べる方法
- 円柱磁石の磁場の理論式は、磁荷と等価電流の2通りで求めることができます。
- 方法1では、磁石の表面磁荷密度を面積積分してN極とS極の磁場を足し合わせることで理論式を求めます。
- 方法2では、ソレノイドコイルの巻数と電流から磁場を求めることができます。
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円柱磁石の磁場
Z方向に磁化している半径r長さdの円柱磁石が形成する磁場の理論式を調べています． 残留磁束密度Br[T]と磁化（単位体積あたりの磁気モーメント[Wb m]）M[Wb/m^2]は同じになります（多分）．理論式の求めかたとしては，磁荷と等価電流の2通りあるらしくこの理論が正しいかどうか調べています． 1) u0*Mと磁石の断面積（S=pi*r^2）をかけたものが，この体系でのN極磁荷+m[Wb]になります．ここで，表面磁荷密度m/Sを求めたいポイントまでの距離Rの2乗で割ったものを面積積分し，N極とS極の足し合わせからすれば理論式が求まると思います． N極だけでは，B=Int_S 1/(4*pi) m/S/R^2 dxdy で理論式はいいと思います． 2) 等価電流I[A]では，ソレノイドコイルの単位長さあたりの巻数をn[巻数/m]としてM*S=n*Iからnを適当に決めIを求めます．電流I[A]，単位長さあたりの巻き数n[巻き数/m]で流れる半径rで長さdのソレノイドコイルの磁場をビオサバールと楕円積分を使えば求められると思います． この2通りの方法で，円柱永久磁石の磁場の理論式を求めることができるんでしょうか？これは正しい考え方なのでしょうか？ 乱雑になりましたが，専門書やネットを調べてもスコーンとくるものがなかったのでよろしくお願いします．
- 物理学
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両方とも正しいです。 １）は磁荷があるとした理論になります。 ２）は磁荷がない理論になります。 電化は存在しますが、磁荷存在せず単独でとりだすことができないことが電磁気の基になっております。 しかし、強磁性体の計算の場合、磁荷があたかもあるようにみえ、かつ電荷の計算と同じで先が見え易いので、磁荷を基にした計算で進めることが多いです。 ｄが短い場合は反磁場係数の考慮が必要になります。
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