ビオ・サバールの法則により、電流によって生成される磁場を決定することが可能になります。この法則は完全に一般的なものであり、原則として、電流経路の任意の構成に使用できます。
法則は、無限に小さい電流搬送経路磁束密度を生成距離 r:
ここは真空透過率、 距離方向の単位ベクトル .対称問題では、解析を単純化し、閉じた形式の解を得ることができます。通電ループの軸上の磁場は、ビオ・サバールの法則を使用して簡単に計算できます。 軸成分のベクトルは、結果として得られる電界強度に寄与します (図 1):
距離 z の中心線上の点での総磁束密度は、ループの円周にわたって の式を積分することによって求められます。
電流およびループ半径 、軸方向磁場は .
断面積半径 5mm、ループ半径 100mm の薄いトロイドがEMSの静的磁場解析で解析されます。銅はトロイドの材料として規定されていますが、アセンブリの残りの部分は空気で覆われています。正確な磁場結果を得るには、十分に大きな空気ドメインを作成する必要があります。
トロイドにEMSのコイルフィーチャを指定するには、断面サーフェスにアクセスする必要があります。したがって、トロイドパーツは 2 つのボディに分割する必要があります。そうするために:
EMSフィーチャーツリーで、コイルフォルダーを右クリックして固体コイルを選択します。
コイルのコンポーネントボックス内をクリックします。
グラフィック領域の左上隅にある (+) 記号をクリックして、コンポーネントツリーを開きます。
トロイドアイコンをクリックします。コンポーネントとソリッド ボディ リストに表示されます。
入力ポート面 ボックス内をクリックします。次に、入力ポート面を選択します。
Exit Port タブで、Same as Entry Portにチェックを入れます。 (図3)
一般的なプロパティ:
トロイドの軸に沿った磁場の変化を表示ため解析を実行する前に:
解析が完了したら:
トロイドの軸に沿った磁束密度の理論値と EMS の結果が図 4 にプロットされています。2 つの解の間の一致は非常に良好です。
図 4 -トロイドの軸に沿った磁束密度の EMS と理論結果の比較
図 5 -磁束密度のセクションプロット
Share on |