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Energia Alternativa ed Energia Fai Da Te > Motori termici, magnetici, elettrici, etc...

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Allineamento Magnetico di Halbach - Curiosità Magnetica, Configurazione Mallison Magneti Halbach Array
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kekko.alchemi

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Inviato il: 12/2/2010,03:31

qqcreafis, secondo me quello che tu dici, è una teoria che in pratica non esiste, il campo totale non può essere la somma vettoriale dei campi generati, questa cosa non va per niente. Prova a realizzare qualcosa in pratica e con un gaussmetro fai le misurazioni. Se utilizzi mangeti da 1,4 T puoi inventarti quello che vuoi, se non metti del ferro, in qualsiasi punto metterai il gaussmetro non potrai ottenere mai più di 1,4 - 1,45 al massimo.

Non fidarti troppo dei simulatori, femm è uno dei migliori per simulazioni statiche, ma se usi magneti con geomtrie e orientamenti del flusso strani, è facile che poi non puoi verificarlo realmente in pratica.

Ma perchè ti ostini a sostenere questa cosa della sovrapposizione dei flussi?? E' una cosa che proprio non sta in piedi. Per dimostrarti che la cosa non ha senso, prova ad andare sul sito www.supermagnete.de e confronta i magneti di diverso spessore ma stesso diametro, vedrai che il flusso in T è lo stesso identico, quindi quando metti 2 magneti in serie, l'effetto che vedi dell'aumento dei Kg è dovuto al solo fatto che le linee di flusso vanno più lontane, tutto qui, niente sovrapposizione, tant'è che il flusso resta lo stesso uguale identico.



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by kekko

 

qqcreafis

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Inviato il: 12/2/2010,17:33




Il fatto che le linee di flusso vadano più lontano significa che il campo è aumentato nei punti in cui prima c'erano meno linee (B è la densità di linee, nel linguaggio delle linee di flusso)

Il principio di sovrapposizione vale sempre, nel senso che il campo nel punto (il campo è associato ad un punto geometrico, ed in ogni punto c'è un campo) è la somma vettoriale di tutti i campi generati nel punto dalle sorgenti infinitesime di campo in cui si può suddividere l'assemblato (immaginare tanti cubetti di lato 1/10 di mm) così come si trova (correnti fissate e disposizione ferro e magneti).

Il problema semmai è il principio di sovrapposizione degli effetti
che afferma qualcosa d'altro, ovvero che il campo in un punto è la somma del campo generato nel punto da tutte le sorgenti (i singoli magneti, avvolgimenti, materiale ferromagnetico,...) come se fossero presenti da sole da questo segue che il principio di sovrapposizione degli effetti non è assolutamente valido per i materiali ferromagnetici, infatti un pezzo di ferro da solo ha campo totale nullo (come somma nulla dei campi dei domini magnetici ) mentre in un assemblato il ferro si magnetizza (in quanto si orientano i domini come tante bussole) quindi se si usa "il principio" il ferro dovrebbe dare sempre contributo nullo, cosa che non è nella realtà.
Il problema c'è anche se sono presenti solo magneti, nessuno ci assicura a priori che il campo generato da un magnete isolatosia identico al campo generato dal magnete in prossimità di altre sorgenti, specie se forniscono campi intensi.(le sorgenti interagendo potrebbero modificarsi )

Tuttavia nell'ipotesi in cui non si influenzino troppo si può assumere che valga “il principio”.
Il principio anche se non perfettamente valido ci può aiutare a capire cosa succede e a fare delle previsioni
Poi si da il caso che per i magneti NdFeB valga abbastanza bene perché hanno una permeabilità relativa di 1,04 ,quasi come l'aria, e alto campo coercitivo.

Nel caso di circuiti ferromagnetici ricordo vagamente che esisteva una forza magnetomotrice , il flusso si trattava come la corrente elettrica , ed esisteva una legge analoga alla legge di ohm….

Saluti




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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 12/2/2010,18:40

Perdonami, ma il principio di sovrapposizione non può essere valido...sarebbe stato troppo bello...avrei spezzato un magnete in due ed avrei raddoppiato il flusso (altro controesempio che mina l'ipotesi).
Ora non vorrei infilarmi nella definizione geometrica di campo ma la sovrapposizione di cui tu parli ( o meglio l'ipotesi avanzata dal sito americano) non è plausibile. Se iniziamo a trovare esempi convalidanti l'ipotesi dobbiamo anche prendere in considerazione quelli che la mettono in crisi. Quello che continua a ripetere Kekko è sacrosanto ed è stato a lungo discusso su un'altro 3d del forum, quando alcuni pensavano che raddoppiando i magneti il flusso raddoppiava. Questo, per la definizione stessa di densità di flusso, è impossibile; il motivo è che un magnete di 1 Tesla avrà n linee di flusso che escono dal polo N e vanno a finire nel Polo S. Se metto due magnei da 1 Tesla attaccati, le linee saranno sempre le stesse...( è la stessa cosa spezzare un magnete in due). E' vero che il flusso aumenta...ma il motivo è legato all'allungamento della traiettoria delle linee, le linee saranno più vicine ed il flusso, esperessione diretta della densità di linee, aumenta. Detto questo è ovvio che non può essere applicato il concetto della sovrapposizione, perchè? Perchè il flusso , se facciamo una somma vettoriale, dovrebbe annullarsi. Insomma questa cosa non è applicabile a livello teorico, ma è ancora più insostenibile a livello pratico...insomma non è plausibile. Un'altra cosa che dovrebbe far riflettere è l'applicazione femm, basta dare un'occhiata ai sorgenti per rendersi conto che non è facile capire cosa accade al campo elettromagnetico...se fosse valido l'effetto di sovrapposizione, sarebbe un gioco da ragazzi capire gli effetti e effettuare l'analisi.
Questo è quello che penso...se vuoi possiamo anche confrontarci in modo più specifico...sempre nell'ottica di ottenere la somma dei Tesla (densità di flusso...densità, riflettere sulla definizione stessa)...che porterebbe a sviluppi interessanti.
Ciao
Bolle



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qqcreafis

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Inviato il: 12/2/2010,19:49

un possibile array con soli magneti rettangolari impilati ( non capisco che tipo di NdFeB è, non dovrebbero avere fino ad 1,4T sulla sup ?)

il gap è da 1cm


ForumEA/us/img28/9245/arraymagneti.png


il progetto


ForumEA/us/img52/2089/arraymagnetiprogetto.png


una cosa simile ma mista con ferro (è solo un tentativo)


ForumEA/us/img41/8028/misto.png


il progetto misto


ForumEA/us/img30/6811/progettoarraymisto.png







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qqcreafis

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Inviato il: 13/2/2010,16:24

Ho fatto delle simulazioni con quattro magneti di lato 1cm e lunghi 10 il punto a 0,5 cm da ogni polo


ForumEA/us/img534/9910/stellauno.png


nel quadratino di fronte al polo il modulo di B = 0,269T


ForumEA/us/img704/9418/stelladue.png


nel punto ora il campo vale 0,540 il principio prevede 2*0,269T= 0,538T con ottimo accordo.
aggiungiamo gli altri due magneti


ForumEA/us/img175/2787/stellaquattro.png


il campo nel punto vale 0,768T il "principio" prevede B=radice di due * 0,540T=0,764T
oppure partendo dal dato iniziale B=2*radice di due*0,269T=0,761T
Il principio sembra in buon accordo con la simulazione.
Ho notato che il campo verso gli spigoli diventa più intenso di quello all'interno del materiale


ForumEA/us/img535/7178/angoli.png


il principio spiegherebbe anche questo

Saluti



nell'immagine centrale ho messo il limite a 1T e non a 1,1 come nelle altre la posso sotituire



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Inviato il: 13/2/2010,19:04

immagine con scala colore corretta

ForumEA/us/img34/2204/crocequattrogiusto.png




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Inviato il: 13/2/2010,22:17

Ho fatto intenzionalmente una configurazione che ipotizzavo smentisse la sovrapposizione...ed invece manco per niente...come somma vettoriale non fa una piega...anche se apparentemente avrei scommesso la palla destra. faccine/wacko.gif Continuano a sfuggirmi alcune cose...ma inizio a studiare il problema in modo serio...l'avevo preso sotto gamba.
Bolle

Immagine Allegata: Sovrapposizione.jpg

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/1/6/5/3/1/5/7/1266095831.jpg




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Inviato il: 13/2/2010,23:03

CITAZIONE (qqcreafis @ 6/2/2010, 15:24)
Il principio di sovrapposizione non vale in modo esatto se le sorgenti si influenzano le une con le altre, e con campi così intensi ... non solo può darsi ma è certo ( comunque in modo almeno approssimato vale)

Questa tua frase mi aveva portato fuori strada...le sorgenti si influenzano sempre ... ora vedo questo principio con occhi diversi ma ancora non l'ho metabolizzato...ha dei limiti...ma ancora mi è complicata l'astrazione mentale. Più provo a cercare di aumentare il flusso ...e più mi lego alla coincidenza dei magneti...praticamente magnete più potente...altrimenti la somma vettoriale di tutti i punti del campo ne risente in modo sensibile. Bravo e complimenti per la tua caparbietà!faccine/clap.gif
Bolle



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qqcreafis

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Inviato il: 16/2/2010,19:03

Casi in cui il principio di sovrapposizione non vale (vale poco o nulla)

ad esempio con la presenza di ferro

ForumEA/us/img705/7548/ferrosovrapposizionepro.png

i due magneti hanno alle estremità un blocco di ferro

La sorgente (magnete + ferro ) ha nel punto un campo B=0,113 T orzzontale verso sinistra

ForumEA/us/img196/8678/ferrosovrapposizione2.png

aggiungiamo un'altra sorgente identica come da figura

ForumEA/us/img191/5327/ferrosovrapposizione1.png

notiamo che nel punto c'è un campo di solo 0,114T

Se fosse valido perfettamente il principio di sovrapposizione il campo sarebbe B=0,113T*radice di due=0,160T.

In pratica le sorgenti si sono influenzate ovvero assieme sono diverse che da isolate e non si può sommare punto per punto i campi che possedevano quando erano isolate per ottenere l'attuale.

Saluti





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qqcreafis

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Inviato il: 16/2/2010,21:36

un sistema in cui il principio appare valido con buona approssimazione(N.B. ci sono solo magneti NdFeB)

ForumEA/us/img713/3670/croceintornor.png

il campo al centro è quello della croce + il campo del contorno (i campi sono paralleli con lo stesso verso)

il campo del contorno è

ForumEA/us/img203/8242/intorno.png
B contorno = 0,888T
B croce = 0,757T
B dal principio=1,645

B direttamente dalla simulazione= 1,640T

Saluti




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qqcreafis

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Inviato il: 17/2/2010,00:07

link ad eleco di lavori di halbach

www.askmar.com/Magnets/halbach_array.html

Saluti



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kekko.alchemi

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Inviato il: 17/2/2010,00:53

Che dire? qqcreafis ti faccio i complimenti anche io! E mi scuso per aver dubitato della cosa... E' davvero una cosa molto anomala questo principio della sovrapposizione, però è vera ed è anche verificata!

Oggi un mio amico ha replicato una configurazione un po' particolare di array hallbach con dei magneti da 1,3 T, e mettendo il gaussmetro a 1,2 mm ha segnato un valore di 2,01 T !!!!! Dobbiamo indagare di più su questo principio perchè ci si potrebbero fare parecchie cose!

Saluti kekko



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NonSoloBolleDiAcqua

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Inviato il: 17/2/2010,01:03

CITAZIONE (kekko.alchemi @ 17/2/2010, 00:53)
Oggi un mio amico ha replicato una configurazione un po' particolare di array hallbach con dei magneti da 1,3 T, e mettendo il gaussmetro a 1,2 mm ha segnato un valore di 2,01 T !!!!! Dobbiamo indagare di più su questo principio perchè ci si potrebbero fare parecchie cose!

Mi dici quale configurazione?
Io ancora non riesco a trovare una configurazione applicabile e pratica...mi fermo sempre alla componente ortogonale...quella che poi ha una influenza sul dfi .Purtroppo devo ancora trovare il tempo per metabolizzare il tutto...andare oltre la saturazione del metallo è veramente un gran salto...perchè ho in mente un'altra cosetta...non anticipo nulla...perchè vedrò di verificarla prima. faccine/tongue.gif faccine/smile.gif
Ciao
Bolle



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mac-giver

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Inviato il: 17/2/2010,09:54

eccomeee!! come al solito la curiosità di sperimentare prende il sopravvento, ma sennò che stavamo a fà su sto forum? faccine/wub.gif

ciao bolle! allora da quello che ho capito le configurazioni per aumentare i T sulla faccia di un magnete solo le più svariate..

ForumEA/us/img40/8309/magnetiharray.jpg





 

mac-giver

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Inviato il: 17/2/2010,10:11

ti dovrei fare un disegnino di come ho direzionato i poli.. cmq nella "crocetta" il magnete centrale ha il N in basso e poi gli altri magneti hanno il N attaccato sulle facce laterali del magnete centrale.. così abbiamo un magnetino centrale che arriva a quasi 1,7 T poi ho fatto la "griglia" che è la crocetta con applicati altri magneti sempre con il N applicato sui laterali "vuoti" a così ho che sui bordi della griglia avrò tutti S e i N concentrati al magnete centrale che passa così i 2 T!

la cosa sorprendente è che quella griglia ha una forza di attrazione a spanne, molto maggiore di un magnete tutto unico di pari dimensioni magnetizzato ad N52! quel magnete misura 36mmx36mmxH 12mm

se facciamo un magnete di quelle dimensioni per la sua area e per la sua altezza non attrarrebbe più di 40kg

quella griglia è probabile che attragga più di 50kg!! cmq ancora devo verificare.. non è facile attaccare quel quadratino ad una morsa e attaccarci una lavatrice faccine/w00t.gif
cmq non avrei mai immaginato che da un magnete potessero uscire piùdi 2 T!

i 2 T li ho potuti misurare tra magnete centrale della crocetta e magnete centrale della griglia perchè la crocetta è un S centrale e la griglia è un N centrale..

ma penso che se farò 2 griglie sui magneti centrali arriviamo a 2,3 T!! faccine/blink.gif

 
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