永久磁石 vs コイル

2015-08-06 :  PCクリニック
本文の前に、
-・・・ -・-
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・-・ - -・

さて、本文。

磁石関連の記事リスト
にあるように、
“磁石”と云っても、電磁石じゃなくて永久磁石の方だが、
昨年(2014-09-11)の記事:
静磁場解析:OpenFOAM/magneticFoam
以来、10件程度書いてきた。

最近、フト思ったことがある。
永久磁石の作る磁場と、コイルが作り出す磁場は同じ???

そこで、
空間磁束密度算出式
  ・・・・・
  ・・・・・
  今回、“計算式”を見つけた。

  “磁気回路設計資料”なる
  [PDF]文書:j371_circuit.pdf

  当該文書の3ページ目に、
   2. マグネット中心線上の磁束密度 B(X) 計算式
   B-H カーブが直線か、または屈曲点より上に動作点 Bd がある場
   合、マグネットの外部における磁界分布の様子は、マグネットと
   等しい透磁率を持つ同一断面形状、長さ X の空間を想定し、その
   外周面における閉路電流から発生する磁界と同様に考えることが
   できます。代表形状 3 例について、このことを計算式で表します
  ・・・・・
  ・・・・・

この計算式で求まる値(磁束密度)と、
ELF/MAGIC
でシミュレーションした値とを比較してみた。


永久磁石(円柱状のもの)
  残留磁束密度:390[mT]=3900[G]
  の磁石について、
  円の直径:30[mm]
  円柱長さ:50[mm]
  計算で求める点は、
  表面(円中心)からの距離:0~50[mm]


コイル(ソレノイド)
  円の直径:30[mm]
  円柱長さ:50[mm]
  径 1mm の被覆銅線を50回密着巻きしたもの
これに、(なぜだか)178.5[A]流す。
そうして、
表面(円中心)からの距離:0~50[mm]
での値を(1[mm]刻みで)シミュレーションする。

結果、十分一致している。
Magnet_Coil.png
赤丸:コイル・ELF/MAGIC シミュレーション結果
青線:永久磁石・計算式の算出結果


以前の記事:「空間磁束密度算出式
で書いた、5[mm]地点での値は、

永久磁石・計算式の算出結果:126.46mT=1264.6[G]
コイル・ELF/MAGIC シミュレーション結果:1268.5[G]


つまり、
  “永久磁石”の作る磁場と、
  “空芯コイル”の作る磁場は、
  相似形

って、当たり前のこと?


ここで、
  永久磁石の「残留磁束密度」
に対応するのは、
  “電流強度”ד巻回数”
???


本日はここまで。


見ていただいた序でとは厚かましい限りですが、
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