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

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qqcreafis

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Inviato il: 3/2/2010,18:54

la restrizione dei poli concetra il campo ed aumenta B perchè il sistema mantiene costante il flusso

la prima cosa sul web che trovo

www.fisica.uniud.it/~cauz/corso-F2/lezioni/10-lezione.ppt

guardando alla voce principio di sovrapposizione mi sembra chiaro che i campi si sommano vettorialmente

Forse il problema dal punto di vista pratico è che i i magneti sottoposti a campo intenso possono comportarsi male





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qqcreafis

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Inviato il: 3/2/2010,21:39


qualcosa di tecnico

www.dextermag.com/halbach-stelter-arrays.aspx

saluti



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kekko.alchemi

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Inviato il: 4/2/2010,00:39

Si ma con B si intende appunto il flusso, B è il flusso in genere indicato in Tesla. Ti dico queste cose perchè oltre ad averle studiate le ho provate anche in pratica. Se vuoi ti faccio un video con un gaussmetro dove si vede l'effetto che ti dico. Ciò che rimane costante è la forza di attrazione, infatti quella resta uguale inquanto è vero che aumentano i T ma è anche vero che diminuisce la superficie e quindi la forza di attrazione è la stessa meno le perdite.

Ti faccio un esempio. Allora per calcolare la forza di attrazione fra due superfici vicine si usa la seguente formula:

A*B2
-------- = F
2u0

- Dove F è la forza espressa in Newton
- A la superficie espressa in m2
- B il flusso in Tesla
- u0 costante di permeabilità del vuoto

Ora prendiamo un magnete (cubico) che di datasheet attrae 120 Kg.
Le dimensioni sono 10 cm2 ogni faccia e i T sono 1,2.

Applicando una barretta di ferro di pari dimensioni del magnete (su una faccia del magnete) succede che il flusso resta costante e anche i Kg, infatti la formula ci dice che:

10 cm2 = 0,001 m2
u0 = 0,000001256 (4 pi * 10 -7)


0,001 * (1,2 * 1,2)
------------------------ = F
0,000001256

F= 1146 Newton / 9,8=
F= 116 Kg

Ora se dimezziamo la superficie perchè la concentriamo sul cono succede che i 0,001 m2 diventano 0,0005 m2 e il flusso per forza deve aumentare, altrimenti se lasci il flusso costante ti viene che sulla faccia più piccola del cono hai la metà dei Kg, mentre i Kg sono sempre gli stessi ma i T sono aumentati, e precisamente sono diventati 1,7 T. Provare per credere!

La formula la trovi anche su wikipedia verso la fine sotto la voce "Forza magnetica tra due superfici vicine".
http://it.wikipedia.org/wiki/Magnete

Saluti




Modificato da kekko.alchemi - 4/2/2010, 01:22


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Inviato il: 4/2/2010,00:56

CITAZIONE (qqcreafis @ 3/2/2010, 18:54)
guardando alla voce principio di sovrapposizione mi sembra chiaro che i campi si sommano vettorialmente

Forse il problema dal punto di vista pratico è che i i magneti sottoposti a campo intenso possono comportarsi male

Mi è chiaro il principio ma non mi è chiaro come sia possibile aumentare la densità di flusso...questa è massima all'interno del magnete...la vedo dura posizionare due o più magneti e tentare di far aumentare i tesla...ma mai dire mai.Se hai qualche esempio pratico lo simulo con femm e vediamo cosa esce fuori.
Ciao
Bolle

CITAZIONE (kekko.alchemi @ 4/2/2010, 00:39)
Si ma con B si intende appunto il flusso, B è il flusso in genere indicato in Tesla. Ti dico queste cose perchè oltre ad averle studiate le ho provate anche in pratica. Se vuoi ti faccio un video con un gaussmetro dove si vede l'effetto che ti dico. Ciò che rimane costante è la forza di attrazione, infatti quella resta uguale inquanto è vero che aumenta i T ma è anche vero che diminuisce la superficie e quindi la forza di attrazione è la stessa meno le perdite.

Se hai tempo mi piacerebbe vedere il video.



Solo per essere precisi, i Tesla indicano la densità di flusso, cioè la densità delle linee di flusso...più sono dense e più questo valore è alto.Ora mi state dicendo, ma non vorrei aver capito male, che in quanche modo è possibile avvicinare ulteriormente queste linee...e quindi aumentare la densità di flusso...giusto?
Bolle



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kekko.alchemi

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Inviato il: 4/2/2010,01:27

Si certo bolle! Anche se lo simuli con FEMM prova a fare quel disegno con i due coni che ho postato sopra, in mezzo ai due coni dove la superficie è più piccola hai più T! Ma è una cosa logica no? Se l'estremità dei coni, che ha la metà della superficie del magnete, riesce a tirare gli stessi Kg del magnete, per forza di cose significa che i T sono aumentati, altrimenti come fanno due superfici una la metà dell'altra a tirare gli stessi Kg???

L'unità di misura SI del campo magnetico è il tesla, mentre l'unità di misura del flusso magnetico totale è il weber; 1 tesla è pari a 1 weber per metro quadro (un valore molto elevato del flusso magnetico).

Se ti vieni a prendere il gaussmetro puoi vedere tu stesso questa cosa che ti sto dicendo! faccine/happy.gif



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Inviato il: 4/2/2010,14:06

CITAZIONE (kekko.alchemi @ 4/2/2010, 01:27)
Si certo bolle! Anche se lo simuli con FEMM prova a fare quel disegno con i due coni che ho postato sopra, in mezzo ai due coni dove la superficie è più piccola hai più T! Ma è una cosa logica no? Se l'estremità dei coni, che ha la metà della superficie del magnete, riesce a tirare gli stessi Kg del magnete, per forza di cose significa che i T sono aumentati, altrimenti come fanno due superfici una la metà dell'altra a tirare gli stessi Kg???
.....
Se ti vieni a prendere il gaussmetro puoi vedere tu stesso questa cosa che ti sto dicendo! faccine/happy.gif

Si si, mi è chiaro il discorso legato alla forza...tant'è che stavo cercando di approfondire solo il discorso dell'aumento della densità di flusso. Tu però hai fatto un esempio diverso da qq...se non ho capito male dici: facciamo passare il flusso che esce dal magnete (N/S) attraverso del ferro con una sezione più piccola, questo avendo una saturazione di 1.7 ( cercavo qualcosa di più faccine/sad.gif ) Tesla è in grado di 'ospitare' tale flusso...facendo adeguati calcoli porteremo il flusso al max della saturazione. Questo argomento fece partorire (a suo tempo) il GEFEA....ma non ha nulla a che vedere con l'aumento della densità di flusso. Questo mi è chiaro...ma sempre se non ho capito male, qq dice altro: cioè mediante la combinazione geometrica di magneti si riescono ad ottenere densità di flussi superiori. In linea teorica questo è possibile...ad esempio se avviciniamo sui fianchi dei magneti con la stessa polarità non facciamo altro che avvicinare le linee di flusso e quindi far aumentare la densità (cioè aumentano i Tesla)....ma ogni volta che ho provato a verificare questa cosa...la forza di repulsione in gioco era veramente enorme...e non sono mai riuscito a fare qualcosa di pratico....perchè dobbiamo fare i conti con la pratica...mi sono sempre trovato costretto a prendere magneti più potenti o più grandi. Mi spiego meglio: è utilissimo avere un Dfi (variazione di campo elettromagnetico) elevato...ma solo se questo può essere realizzato con geometrie fattibili e non ingombranti.
Ciao
Bolle

PS: Sto cercando di trovare mezza giornata libera...domenica mattina può adar bene? faccine/smile.gif



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Inviato il: 4/2/2010,16:33

Hem... scusate se mi intrometto ma se qualcuno ha un gaussmetro e 3 magneti identici di quelli assudi al NdFeB in forma piatta con i poli sulle facce larghe mi piacerebbe sapere quanto vale il campo (B) a 5mm da un polo di un solo magnete, di due attaccati, di tre attaccati e poi
quanto vale il campo di un solo magnete alla distanza di 5mm+ lo spessore di un magnete, alla distanza di 5mm più lo spessore di due magneti. Il tutto per vedere se il campo varia per l'aggiunta di magneti.

Se i magneti fossero ideali e non si influenzassero in alcun modo

il campo a 5mm dal polo di due magneti attaccati dovrebbe essere la somma del campo con un solo magnete misurato a 5mm + quello a (5mm + spessore) .

il campo a 5mm dal polo di tre magneti attaccati dovrebbe essere la somma del campo con un solo magnete misurato a 5mm + quello a (5mm + spessore) + quello a 5mm+ 2*spessore) faccine/rolleyes.gif faccine/rolleyes.gif faccine/rolleyes.gif faccine/rolleyes.gif



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Inviato il: 4/2/2010,17:39

Allora se il magnete è piatto, attaccandone altri in serie dietro, la forza di attrazione cambia e aumenta, ma non di molto, di un po'. Questo dipende infatti da quanto sono spessi i magneti, se i magneti sono cubici attaccandoli in serie non cambia quasi nulla. Abbiamo un gaussmetro da 3 T, che ti fa grafici sul PC e tutto il resto, purtroppo non ho molto tempo per fare esperimenti, noi lo usiamo per il motore che stiamo costruendo.

X Bolle, domenica penso che dovrebbe andar bene, se vieni ti prendi il gaussmetro così puoi fare tutte le prove che vuoi. Sento se alessandro può e ti faccio sapere!



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Inviato il: 4/2/2010,18:30

CITAZIONE (qqcreafis @ 4/2/2010, 16:33)
Hem... scusate se mi intrometto ma se qualcuno ha un gaussmetro e 3 magneti identici di quelli assudi al NdFeB in forma piatta con i poli sulle facce larghe mi piacerebbe sapere quanto vale il campo (B) a 5mm da un polo di un solo magnete, di due attaccati, di tre attaccati e poi
quanto vale il campo di un solo magnete alla distanza di 5mm+ lo spessore di un magnete, alla distanza di 5mm più lo spessore di due magneti. Il tutto per vedere se il campo varia per l'aggiunta di magneti.

Questo video dovrebbe essere già presente nei video che ho realizzato...cerca il mio utente su youtube...se non lo trovi ...devo trovarlo...perchè queste misurazioni già sono state fatte.

CITAZIONE (qqcreafis @ 4/2/2010, 16:33)
il campo a 5mm dal polo di due magneti attaccati dovrebbe essere la somma del campo con un solo magnete misurato a 5mm + quello a (5mm + spessore) .

il campo a 5mm dal polo di tre magneti attaccati dovrebbe essere la somma del campo con un solo magnete misurato a 5mm + quello a (5mm + spessore) + quello a 5mm+ 2*spessore) faccine/rolleyes.gif faccine/rolleyes.gif faccine/rolleyes.gif faccine/rolleyes.gif

Aspetta...la densità di flusso (cioè le linee) non si sommano...se metto diversi magneti attaccati ( N/S e così via) la densità di flusso teoricamente rimane la stessa di uno solo, praticamente si alza leggermente perchè le linee tenderanno ad allungarsi e la densità sarà leggermente più concentrata....e sperimentalmente accade quando detto da kekko.
Erano stati fatti dei video per far vedere come due o più magneti attaccati sostanzialmente modificano di poco la densità...non avviene la somma. E' dalla definizione stessa di densità di flusso che identificano un magnete. Ad esempio con 1T...questo avrà un ben determinato numero di linee su unità di superficie che usciranno dal magnete...e quel valore rimane lo stesso se lo attacchiaamo ad un altro magnete. Anche se lo affianchiamo, teoricamente rimane la stessa densità....ma quì entra in ballo il fatto che se mettiamo polarità uguali le linee tenderanno ad allontarsi e quindi la densità è destinata ad aumentare...ma non penso vada oltre i tesla del mangete.
Spero di essere stato chiaro....sempre se ho capito quello che hai scritto....se invece c'è qualcosa che non ti quadra...parliamone.
Ciao
Bolle



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Inviato il: 4/2/2010,19:15

ho guardato il video con tanti magneti e quello con un solo magnete

e per prima cosa ho notato che il campo crolla con la distanza

sulla superficie di un solo magnete il campo è 0,432T (suppongo T)
alla distanza di un solo centimetro è già crollato a 0,122T

Nel magnete multiplo sulla superficiè c'è 0,579T

Secondo il principio di sovrapposizione nel magnete multiplo il campo dovrebbe essere quello del primo magnete (0,432) + il campo generato dal secondo che si trova a distanza 1cm dalla prima superficie ed ha già un valore basso (0,122T) + gli altri che per il momento trascuriamo.

Guarda caso la somma fa 0,554 t un pò meno in quanto non ho tenuto conto del magnete distante 2cm

c'è una difficoltà di linguaggio io per campo magnetico ho sempre inteso B quello che si trova nella forza di Lorentz quello che da origine F=q*V prodotto vettoriale B

a proposito non spacciano questi magneti per 1T o addirettura 1,4T?

Saluti



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Inviato il: 4/2/2010,19:58

Be, il campo è quello...per verificare più o meno la loro densità dovrebbero essere messi uno sull'altro e mettere lo strumento tra i due..facendo attenzione a non rompere lo strumento...il campo si allarga velocemente...e la densità precipita.Se si mette il sensore al centro del magnete...puoi guardare sul grafico quante linee si perde. Per il resto non si può fare una somma aritmetica...basta mettere un pezzo di ferro sotto il magnete e verificare come il campo si rafforzi e le linee siano più concentrate...devo ritrovare o rifare la simulazione con femm...per ora inserisco questi disegni.
Ciao
Bolle
Magnete singolo
http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/Uploads/post-1906707-1232639086.jpg
Magneti a distanza
http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/Uploads/post-1906707-1232639284.jpg



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Inviato il: 4/2/2010,22:22

halbach
sono scomparsi i tasti per caricare le immagini ?

Immagine Allegata: halbach.png

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/4/8/1/6/5/6/7/1265318453.png




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Inviato il: 4/2/2010,22:42

altri ipotetici halbach con magneti cubici

ForumEA/us/img23/5722/halback1.png



ForumEA/us/img23/9494/halbach2.png




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Inviato il: 4/2/2010,23:20

l'unità di flusso è il Wb 1Wb=1T*m^2

è per questo che B è chiamato densità di flusso magnetico o induzione magnetica

Dove sono più concentrate le linee il campo B è più intenso




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Inviato il: 5/2/2010,07:11

Ho riprodotto con femm un tuo schema e si può notare che possiamo orientare il flusso ma riusciamo ad aumentarlo? Cioè esiste una configurazione che mi da la possibilità di aumentare i Tesla (densità di flusso) mediante una geometria replicabile su un generatore?
Ciao
Bolle

Immagine Allegata: Magneti.jpg

http://www.energialternativa.info/Public/NewForum/ForumEA/1/6/5/3/1/5/7/1265350385.jpg




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