Kahden käämin välinen voima

On kaksi käämiä, kierrosluku N, pituus l, virta I, vastakkain etäisyydellä d. Mikä on niiden välinen voima F?

4

100

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • ei_kaavoilla_pelata

      Lähtöarvot unohtu

    • tarkastelua

      F=ILB; U=RI; V=B(dA/dt). Kyllä se tuosta lähtee! Mietit vaan mikä osa magneettikentästä läpäisee molemmat käämit sekä käämien (keskimääräisen)etäisyyden vaikutuksen 1/r³.

    • Käämien tarkka muoto vaikuttaa asiaan. "Käämi" ei ole sana, joka tarkasti määrittelisi käämilangan muodostaman johdinvyyhdin muodon. Esimerkiksi toroidin muotoinen käämi on mahdollinen ja sen ulospäin tuottama kenttä on aivan muuta kuin sylinterin muotoisella solenoidilla. Samoin ovat käämejä satulan muotoiset käämitykset sähkömoottoreissa.

      Tarkoititko siis kahta yksikerroksista sylinterin muotoista ja samalla akselilla olevaa käämiä, joiden päiden välinen etäisyys on d ja joiden kummankin pituus on L? Onko mitään oletuksia siitä, että käämien pituus olisi suuri verrattuna niiden väliseen etäisyyteen vai pitäisikö voima määrittää yleisessä tapauksessa?

      Tässä ilmeisesti on voimassa oletus siitä, että johtimen halkaisija on hyvin pieni verrattuna käämin halkaisijaan ja johtimen resistanssi on nolla.

      Kun mukana ei ole ferromagneettisia materiaaleja on voima laskettavissa tuplaintegraalilla molempien käämien jokaisen johdinsegmentin välillä. Raakaa voimaa löytyy joka pöytäkoneesta niin paljon että monimutkaisempienkin käämiparien välinen voima on numeerisesti laskettavissa.

      • Analyytiset ratkaisut tuohon voimaongelmaan sisältävät ikävästi elliptisiä integraaleja. Tässä paperi, jossa ongelma on ratkaistu kahdelle erikokoiselle samalla akselilla olevalle solenoidikäämille. Oletuksena on lisäksi se, että solenoidin kierroksia voi riittävällä tarkkuudella kuvata jatkuvan käämityksen sijaan suljetuilla virtasilmukoilla.

        http://www.eecs.ucf.edu/seniordesign/sp2014su2014/g10/research/other_sources/04475321.pdf

        Aiemmin mainittu raa'alla voimalla tehty numeerinen ratkaisu on pyörähdyssymmetrisessä tapauksessa varsin kevyt laskea.

        Kirjoissa tuota tehtävää esitetään ratkaistavaksi analyyttisesti korvaamalla solenoidit magneettisilla dipoleilla ja olettamalla niiden välisen etäisyyden olevan suuri verrattuna solenoidien halkaisijoihin. Aloittavassa viestissä tuollaista yksinkertaistusta ei kuitenkaan ollut esitetty.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Takaisin ylös

    Luetuimmat keskustelut

    1. Nuori lapualainen nainen tapettu Tampereella?

      Työ­matkalainen havahtui erikoiseen näkyyn hotellin käytävällä Tampereella – tämä kaikki epäillystä hotelli­surmasta tie
      Lapua
      80
      6992
    2. Orpo hiiri kadoksissa, Marin jo kommentoi

      Kuinka on valtiojohto hukassa, kun vihollinen Grönlantia valloittaa? Putinisti Purra myös hiljaa kuin kusi sukassa.
      Maailman menoa
      134
      6523
    3. Lopeta jo pelleily, tiedän kyllä mitä yrität mies

      Et tule siinä onnistumaan. Tiedät kyllä, että tämä on just sulle. Sä et tule multa samaan minkäänlaista responssia, kosk
      Ikävä
      381
      6313
    4. Tampereen "empatiatalu" - "Harvoin näkee mitään näin kajahtanutta"

      sanoo kokoomuslainen. Tampereen kaupunginvaltuuston maanantain kokouksessa käsiteltävä Tampereen uusi hyvinvointisuunni
      Maailman menoa
      364
      4122
    5. Lidl teki sen mistä puhuin jo vuosikymmen sitten

      Eli asiakkaat saavat nyt "skannata" ostoksensa keräilyvaiheessa omalla älypuhelimellaan, jolloin ei tarvitse mitään eril
      Maailman menoa
      153
      2502
    6. Ukraina, unohtui korona - Grönlanti, unohtu Ukraina

      Vinot silmät, unohtui Suomen valtiontalouden turmeleminen.
      Maailman menoa
      6
      2419
    7. Kumpi on sekaisempi - Koskenniemi vai Trump?

      Koskenniemi haukkui Trumppia A-studiossa, niin että räkä lensi suusta. Sen sijaan Trump puheessaan sanoi, että Grönlant
      Maailman menoa
      59
      2183
    8. Orpo pihalla kuin lumiukko

      Onneksi pääministerimme ei ole ulkopolitiikassa päättäjiemme kärki. Hänellä on täysin lapsellisia luuloja Trumpin ja USA
      Kansallinen Kokoomus
      143
      1509
    9. Onko täällä helmessä tapahtunut vakava rikos?

      Onko kuullut kukaan mitään.
      Haapavesi
      14
      1502
    10. Miten kauan sulla menisi

      Jos tulisit mun luo tänne nyt kahvinkeittoon?
      Ikävä
      198
      1240
    Aihe