電磁石の吸引力について

質問

電磁石について、今悩んでおります。磁界の強さは H=n(巻き数)×I（電流）で求めれる様ですが、これで、一体どのくらいの重量（ｋｇ）を持ち上げることが出来るか、計算する方法ご教授お願いいたします。電磁石は環状鉄心です。

回答No.3

foobar

鉄心の透磁率が十分高いとすると、電流による起磁力の大半はギャップで消費されることになります。
また、鉄心が移動したときに変化するのはギャップの間隔で、発生する力を磁気エネルギーの変化として計算するときに着目するべきなのはギャップに蓄えられているエネルギーの変化、ということになります。

ということで、（後者の理由で）＃２の式で現れるのは空気中（≒真空中）の透磁率になります。
（前者の関係は、ギャップの磁束密度を概算する際に必要になります。）

回答No.2

foobar

空隙の磁束密度Bが出ると、
単位面積当たりの吸引力は
B*H/2=B^2/(2μ0)になって、
磁極の対向面積をかけると吸引力になります。
(概ね0.5Tで1kgW/cm^2で、磁束密度の二乗に比例します）

お礼

連絡遅れて申し訳ありません。
今更なんですが、、、これは、μ0つまり
真空の透磁率になりますよね。鉄心の場合
私のほうでもいろいろ調べましたが、明確な
数値がなかったと思いますが、ご存知でしたら
お知らせください。

よろしくいねがいします。

回答No.1

foobar

概略の計算としては
鉄心とギャップを含めた磁気抵抗を計算する(鉄心の透磁率,長さ、断面積、ギャップの長さから概略の数値は計算できると思います)
磁気抵抗と起磁力(電流*巻数)から磁束が計算できる。
ギャップの磁束から、ギャップに働く吸引力が計算できる。
と言うことになるかと思います。

より詳細には、
ギャップも含めた磁束の分布を求めて、全体の磁気エネルギーを計算して、
ギャップが微小変化したときのの磁気エネルギー変化から、ギャップに作用する力を計算する。
という手順になるかと思います。

お礼

foobar回答ありがとうございます。
ここにあります、起磁力(電流*巻数)から、磁束が計算が出来ると
ありますが、これから、どのように吸引力を求めることが出来るのでしょうか？くだらない質問で申し訳ありませんがもう少しお付き合いください・

概算で計算できれば良いと思っておりますので、補足よろしくお願いします。