אלקטרו מגנט אידיאלי

[noyasaf]

אלקטרו מגנט אידיאלי

שלום, לאחרונה התחלתי להתעניין במגנטים ונגזרותיהם. השאלה שלי: נניח וברשותי חומר מסוים (נניח שנחושת) בנפח מסוים, וברצוני ליצור ממנו את המגנט הכי חזק שאוכל במצב הנתון. איך כדאי לי לעצב את החומר? כלומר האם עדיף גוש חומר, סליל (ואם כן אז כמה עבה ומהו רדיוסו ביחס לכמות הליפופים), סלילים רבים או צורה כלשהי אחרת?? הזניחו שיקולים ריאלים למיניהם, מהו המצב האופטימלי...?

 

[doronimous]

עוצמת הסליל כמגנט

תהיה תלויה בעוצמת הזרם החשמלי בו. בהנחה שעוצמת הזרם היא המקסימלית האפשרית אני מניח שזה תלוי בחומר. נחושת טהורה אגב, לא יכולה להיות מגנט קבוע לעניות דעתי

 

[noyasaf]

לא ענית לי אחי..

הכוונה שלי בשאלתי הייתה להניח שיש זרם כלשהוא, חומר כשהוא, ותנאים אחרים כלשהם. באותו מצב נתון, מבין כל הצורות האפשריות, איזו הינה היעילה ביותר? אני מניח שהתשובה בכל מקרה הינה מערכת סלילים, משום שכיום ככה בנויים המנועים, אבל אולי מישהו יודע להסביר מדוע זהו המצב האופטימלי? והתכוונתי להפוך את החומר לאלקטרו מגניט, כלומר שיתמגנט כאשר זורם בו זרם, ולא להפכו למגנט קבוע.

 

[obafgkml]

תגובה

כי כל טבעת בסליל מוסיפה לשדה המגנטי לכן יש פה חיסכון במקום, כי כדי לעשות טבעת אחת עם אותו עוצמת שדה מגנטי צריך טבעת די גדולה. וככל שהסלילים יותר צפופים ויותר רבים כך השדה יהיה יותר חזק.

 

[noyasaf]

ולמה לא לעשות אותה עבה?

בוא נניח שאפשר ליצור טבעת אחת בעלת רדיוס R ונפח סליל P, או ליצור מספר טבעות ברדיוס R ובנפח קטן יותר (סה"כ אותו נפח חומר). מה עדיף, ולמה??

 

[obafgkml]

תגובה

כל שינוי של עובי או אורך לאותה צורה כללית (טבעת או סליל) משפיעה על מוליכות החומר שהוא משפיע על כמות הזרם שיעבור במתח נתון ושהוא משפיע על עוצמת השדה המגנטי.

 

[noyasaf]

נכון, אז מהו העובי האופטימלי??

 

[obafgkml]

מן הסתם כמה שיותר גדול - אינסופי

 

[noyasaf]

לא הבנת אותי, לא משנה

 

[רן בן חור]

משוואת השדה המושרה בסליל

נותנת את כל האנפורמציה שאתה מחפש. חשוב לציין שאתה צריך קודם כל להחליט מה קבוע ומה משתנה. למשל, אתה עורך ניסוי בזרם/מתח קבוע אם כמות חומר קבועה או שכמות החומר משתנה ואבל אורך התייל נשמר. תקבע את הפרמטרים של הניסוי ורק אז תוכל לקבל תשובה לשאלה שלך. בנוגע לצורה שבה אתה מסדר את החומר שלך הסליל נבחר משום של כל טבעת מחזקת את השדה שמתקבל מהטבעות האחרות. כלומר עוצמת השדה תלויה ליניארית במספר הטבעות. היית יכול למשל לבנות סליל שקול בעל טבעת בודדת אבל אז היית צריך לשנות פרמטרי גאומטרים אחרים כמו רדיוס הסליל (בכללי ניתן לומר שאורך התייל במקרה זה נשמר).

 

[noyasaf]

תודה רבה

הבנתי שבגלל רצון להימנע מEDDY CURRENTS עדיף שנפח כל טבעת יהיה קטן ככל האפשר, האם זה נכון? כלומר האם המצב האידיאלי לאיזשהו גוש חומר מסוים שעלי להפוך לסליל הינו אינסוף טבעות בנפח אפסי?? אם תוכל רשום את המשוואה עליה דיברת.

 

[prefect]

אתה מבלבל בין כמה דברים

אם אנחנו מדברים על יצירת סליל שייתן שדה מגנטי חזק ככל האפשר בתוכו, זרמי Eddy לא מעניינים אותך (זאת הסיבה שלא עושים את הליבה של שנאים מגוש ברזל אחד למשל, פה זה פשוט לא קשור). כדי לענות על השאלה שלך צריך יותר נתונים, למשל מה אתה מחפש, שדה חזק ככל האפשר בנקודה? בנפח מסוים? שטף מגנטי מקסימלי? מה האילוץ: זרם קבוע, מתח קבוע, הספק קבוע? עושים הרבה ליפופים כדי להקטין את הזרם (ולהגדיל את המתח) הדרוש כדי ליצור שדה מגנטי,ובכלל ככה יותר נוח.