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音圈对磁路作用力

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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。




02


电磁力的计算方法


  1. 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。


  2. 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


  3. 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





来源:声学号角
Comsol振动电磁力储能曲面
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首次发布时间:2022-11-01
最近编辑:2年前
声学号角
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