La densité de flux peut être illustrée par la densité par unité de surface des lignes de force magnétique. Une densité de flux magnétique plus élevée correspond à des lignes de force plus rapprochées. La géométrie des aimants affecte les variables pertinentes et l’équation utilisée pour calculer la densité de flux. L’entrefer, ou distance, se réfère à la distance de la surface de l’aimant à laquelle la densité de flux est mesurée. La formule et le calcul pour un aimant en forme de barre incorporent le rayon, l’épaisseur et l’entrefer de l’aimant.
Incorporer la géométrie de l’aimant. Les « Formules de densité de flux » de MagneticSolution indiquent que la longueur du thème (L), la largeur (W) et l’épaisseur (T) affectent le flux magnétique. Si l’aimant a une composante circulaire, le rayon de l’aimant (R) entre également en jeu. Les lignes de force magnétiques qui sont proches l’une de l’autre correspondent à une densité de flux plus élevée. Si la géométrie de l’aimant permet plus facilement d’espacement entre les lignes de force magnétique, l’intensité du flux magnétique diminuera plus rapidement avec l’augmentation de la distance.
Tenir compte de l’entrefer. La densité de flux peut être à une certaine distance de l’aimant ou à la surface de l’aimant. Si à la surface, la distance (x) est égale à zéro, x = 0. Cela peut simplifier les calculs. La densité du flux magnétique tend à diminuer à mesure que l’entrefer augmente.
Programmer ou écrire la formule pour une géométrie d’aimant spécifique. Par exemple, la formule pour un seul aimant à tige à dos d’acier peut être décomposée en termes de variables géométriques. Le rayon et l’épaisseur des barres magnétiques sont importants dans les calculs de densité de flux. Notez que la longueur de la tige n’affecte pas le calcul de la densité de flux. En raison de la complexité de la formule, une substitution secondaire est nécessaire. Australian Magnetic Solutions a une liste de formules de densité de flux. Une seule barre magnétique avec un rayon (R) et une épaisseur (T) spécifiés a une distance de densité de flux x par rapport à l’axe de l’aimant. L’équation suivante décrit cette densité de flux :
B = (Br/2) * ([A/C] -[x/B]). A = x + 2T, B = sqrt(R^2 + x^2), C = sqrt(R^2 + A^2).
Le « Br » est la constante de flux magnétique. Br se rapporte à l’intensité du champ à l’intérieur de la substance magnétique. Évidemment, un aimant faible donne moins de densité de flux à l’extérieur qu’un aimant fort ayant la même géométrie et la même distance.
Cette formule est intrinsèquement complexe et difficile à exprimer en format texte sans substitution secondaire comme « A = x+2T ».
Utiliser l’équation précédente pour calculer la densité de flux avec des nombres hypothétiques substitués dans l’équation. Supposons que les valeurs suivantes sont données :
Br = 2kg
R = 6.0cm, T = 0.5cm, x = 3.0mm
Tout d’abord, nous convertissons 2 kg (deux kilogauss) en unités de gauss standard : 2 kG = 2000 Gauss (2000 G).
Ensuite, faites en sorte que toutes les unités de longueur soient identiques. Exprimer x en centimètres (cm) comme x = 0,3 cm.
Calculer A = x + 2T = 0,3 + (2*0,5) = 0,3 + 1 = 1,3 cm.
De même, calculez B = sqrt(6^2 + 0,3^2) = sqrt(36 + 0,09) = sqrt(36,09) = sqrt(36,09) = 6,007cm.
Trouver C, C = sqrt(6^2 + 1.3^2) = sqrt(36 + 1.69) = sqrt(37.69) = sqrt(37.69) = 6.139cm
Remplacer les valeurs A, B, C et Br dans la formule globale :
B = (2000/2) * ((1,3/6,139) – (0,3/6,007)) = 1000 * (0,2117 – 0,04994) = 161,76 Gauss.
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