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音圈对磁路作用力
众所周知,磁场对通电音圈会产生洛伦兹力,从而使得音圈上下运动。但把音圈和磁路作为一个整体,磁路对音圈的洛伦兹力是内部力。所以音圈对磁路必然存在反作用力。也有固定音圈,磁路振动的做法,就是灵敏度够呛。
磁路(包括磁钢和铁件)受到的力是和音圈受力BLI大小相等,方向相反的 。音圈对磁路的力不是洛伦兹力,是磁路中极化电流产生的电磁力。可以用麦克斯韦张量积分,另外ansoft还可以用虚**来求力。虚功力比张量积分求解精度高。
从我之前后台收集到的答复来看,很多人还是有误解的。
下面两张图是**群中蒋元武博士分享的动铁电磁力计算的方法。蒋元武快毕业了,欢迎各大公司抢。
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电磁力的计算方法
洛伦兹力
运动电荷或通电线圈在磁场中所受到的力称为洛伦兹力。洛伦兹力计算公式只能计算体积力,就是大家熟悉的F=BL*I。其物理意义十分明显,且计算十分方便。
麦克斯韦张量积分
麦克斯韦张量积分计算的是表面张力,需要做闭合积分面。总的力由面积分计算。2维计算时,曲面退化成曲线。张量积分对网格等要求较高。用张量来算好处在于可以求得表面应力分布。
2d轴对称模型中计算公式
3d模型中计算公式
虚功力
虚**,或者说虚位移法对体积力和面积力均可以计算。根据能量守恒原理,磁场中储能的增加量则等于机械能与电能的总和。
我做了一个简单的表格,汇总相关的磁场仿真软件和电磁力计算方法。
软件 | 电磁力计算方法 | ||
洛伦兹力 | 麦克斯韦张量积分 | 虚功力 | |
Comsol | √ | √ | - |
Ansoft(Ansys) | √ | - | √ |
Jmag | √ | √ | - |
Femm | √ | √ | - |
评价 | 磁场对音圈的力 | 对网格等要求较高 | 从能量守恒角度 |