- 締切済み
磁気遮蔽
ソレノイドコイルによる電磁石の、コイルの内部中央部の磁場の大きさは、コイル全体を透磁率の高い物質で覆うことにより、強くなると聞きました。 そこで、実証実験を行いたいのですが、どの程度の透磁率、厚みがあれば有意なデータが得られるかわかりません。 現在、ケイ素鋼、スーパーマロイなどを考えているのですがこれらで十分でしょうか。また、覆う厚さはどの程度必要でしょうか。 ソレノイドコイルは、内径10mm、外径30mm、φ1mmのUEWを10回巻き、コイル長さ20mmぐらいのものを想定しています。 大体でもかまいませんのでどなたか教えてください。
- colonelnic
- お礼率63% (79/124)
- 物理学
- 回答数3
- ありがとう数1
- みんなの回答 (3)
- 専門家の回答
みんなの回答
- ksugahar
- ベストアンサー率19% (7/36)
No.2です。 FEMMによる計算は、10%もずれないと思います。 FEMMの計算の問題点は、2次元であることです。 また、線形領域であると精度はもっと出ると 思います。
関連するQ&A
- 電磁石のコアの違いによる吸引力の出し方
一般的に電磁石の吸引力は F:吸引力 Φ:磁束 μ:真空の透磁率 S:対向面積 とするとF=Φ^2/2μS で表せると思います。 このΦは電磁石と引き寄せる物質のギャップによって変わりますし、またコイルを鉄やケイ素鋼板に巻くかどうか、吸引する物質でも変わってくると思います。 そこで質問なんですが、このコイルを巻く物質を考慮した吸引力or吸引する物質を考慮した式を知っている方がいたら教えてくれませんか? おそらく物質の透磁率が関係すると思うのですが、どう扱ってよいのかわかりません。
- 締切済み
- 金属
- 磁気シールドの仕組み
磁気シールドについて調べているのですがいまいちよく解りません。 磁気シールドは高い透磁率の物質の中に磁場を閉じ込めるものなのでしょうか? その場合時間が経つとシールド自身が磁気を帯びてくるように思うのですが、そんなことはないのでしょうか? どなたかご存知の方おられましたらぜひ教えてください。
- ベストアンサー
- 物理学
- 磁界発生用コイルについて
巻数196巻、全長277mm、質量19.6kg、 内径167.5mm、外径282.5mm、 厚さ20mm、インダクタンス23mH(±5%)の コイルを使い中心の磁束密度を計測したいのですがどのように 計測したらよいのでしょうか? コイルをどのように考えればよいのかわからないので教えてほしいです。 教科書に磁気回路や環状ソレノイドなどいろいろ書いてありますが 上のコイルはいったいなんですか?
- ベストアンサー
- 物理学
- 多層ソレノイドコイルのインダクタンスの計算
単層ソレノイドコイルのインダクタンスの計算法はあちこちで見かけるのですが、 多層ソレノイドコイルのインダクタンスの計算法がわかりません。 内径,外径,コイルの高さ,巻数,平均半径などから計算できないのでしょうか。出来れば式の形で教えていただきたいです。 お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- ケイ素鋼板の積層構造による磁束の低下について
ケイ素鋼板をにコイルを巻いて電磁石を作っているのですが、その吸引力がシミュレーションの値と大きく違っています。その理由の一つにケイ素鋼板が何枚も重ねた積層構造からできているから磁束が弱くなっているのだと現在目をつけています。 そこでこれを踏まえたシミュレーションをし直したいと思っているのですが、どうやれば良いのか困っています。その前は装置を磁気回路に落とし込んでからMATLABによって磁束を計算し、そこから吸引力を計算したのですが、この積層構造はどう扱えば良いのかわかりません。何かアドバイスがあればお願いします。 他にこういう原因が考えられるというものがあればそれもお願いします。自分が考えていることはケイ素鋼板の他に、磁束の多少の漏れやケイ素鋼板の磁気抵抗を考えなかったこともあると思います。ただ磁気回路は閉じているので漏れはないもとし、また空気の透磁率に比べてケイ素鋼板の透磁率は充分大きいのでシミュレーションでは無視しました。
- 締切済み
- 開発
- 反磁性体の磁気浮上について
薄いグラファイトを永久磁石の上に浮かせることを考えています. グラファイトの磁化率について,磁場Bと平行なときの値をχp,磁場Bに垂直なときの値をχvとすると, χv<χp<0 であると思います. また,透磁率μ0の空間において,グラファイトの微小体積δVに蓄えられるエネルギーδuは, δu = -(χ・B^2・δV)/(2μ0)+(重力によるポテンシャル) であると思います. ここで,質問です. 「薄いグラファイトが,磁場に垂直になったときに安定状態となるのはなぜですか?」 エネルギーが小さいほど安定するという単純な考えでは,磁場に平行になったときに安定状態となる気がします.
- 締切済み
- 物理学
- ソレノイドコイルに作用する力について
今大学の卒業研究に取り組んでいますが、誰か教えてください. ソレノイドコイルの内部に、ピップエレキバン程の大きさの磁石を入れ、コイルに電流を流すことによって、磁石を左右に動かしたいと思っています. 磁石の可動距離は5mm(コイル自体はもう少し長くても結構です)でソレノイドコイルの断面の半径は3mmです.磁石の磁力は強いものでも良い.ただし,出来るだけ小さく,消電力で作動させたいと思っています. これは、可能なのでしょうか?どのような計算式なのでしょうか?教えてください。お願いします. ちなみに,これを50個ほど敷き詰めて、それぞれ独立して制御させようと思っています.そのようにした場合の問題点なども、教えていただければ幸いです.
- 締切済み
- 物理学
- 磁場勾配とは
磁場勾配について恥ずかしながらいくつかお尋ねします. (1)磁場勾配とは,磁束密度が位置の関数になっているということですか?(下図参照) (2)((1)が正しいならば)一般的に磁場勾配と言えば下図のどちらのことを指すのでしょうか? マクスウェル・ペア・コイルでは左のことを磁場勾配と言っていると思うのですが, 磁石が作る磁場勾配って右のことを言っているように思うのですが... なんだか勉強しているうちに混乱してしまったのでお助けいただければと思います. 宜しくお願いします. ちなみに,下図右のような磁束密度の分布をコイルで作るとしたらどのような方法があるのでしょうか? (小学校で習うようなソレノイドコイルの電磁石を作るというのは無しの方向で)
- ベストアンサー
- 物理学
- ソレノイドコイルの考え方
研究で、鉄やコバルトなどのまわりにコイル(銅線)を巻いたとき、その物体内部を通る磁場を計算する必要があります。 ある参考書に 「1cmあたりの巻き数が20の長いソレノイドに10Aの電流を流したとき、その中心部につくられる磁束密度は、 B=μnI(B:磁束密度 μ:透磁率 n:巻き数 I:電流) より、B=(4π×10-7)×(20×100)×10 =2.5×10-2【T】」 という例題がありました。 ※上記の(20×100)は、メートルあたりの巻き数にする必要があるからと判断しました。 この考え方を適用しました。 例題は空気中(真空中?)ですが、自分はそこに材料をいれようとしています。なので使用する材料の透磁率を代入しようと考えました。単純にそう考えましたが合っていますでしょうか? 問題中の「長いソレノイド」というのも気になっています。 今回自分が製作しようと考えているのは、径数mm・長さ数十mm程度の材料(鉄やフェライトなど)に、Φ1mm以下の銅線を数百回程度、巻こうと考えています。 実際に計算してみると「透磁率3000の物体にコイルを100回巻き、1mAを流すと物体内部の磁束密度は30000T」という非常に疑わしい結果になりました。 (B=3000×10000×0.001=30000【T】) 真空中(空気中)であれば、透磁率「4.7×10-7」の10-7が効いて、実際に想像しやすい値になるのですが(例題)「1mAで30000T」となると、とても信じがたいです。 本当は実際に製作してみて実際に測定が出来ればいいのですが、材料の内部の磁界が知りたいので測定手段も分かりませんでした。 考え方・計算方法・単位などで何か間違ってる部分がありましたらどうかお教えください。 「合ってるんじゃない?」という場合も一言いただけるとありがたいです。 宜しくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
補足
回答ありがとうございます。 実を言いますと、FEMMによりシミュレーションは行っており、シールドの厚さ20mm、材質Si鋼で内部磁束密度が4倍程度に増加することがわかっています。 しかし、このデータを信頼してよいのか疑問を感じたので質問しました。 予算には限りがありますので、他人を頼ったまでです。 どうかご理解ください。