Hej Mathias, Jo det stämmer.

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Hej Mathias, Jo det stämmer."

Ulf Jonsson
för 5 år sedan
Visningar:

1 From: Martin Johansson Subject: RE: Magnetfält Date: 12 oktober :02:32 CEST To: Mathias Brandin 5 Attachments, 462 KB Hej Mathias, Jo det stämmer. Jag har ingen känsla eller erfarenhet att luta mig mot när det gäller låga fält på större avstånd från magneter, men jag testade att köra några simuleringar. Jag tog en 2D- modell på en magnet jag håller på och designar nu (en ganska stark dipolmagnet med c- format ok) och utökade modellområdet till att sträcka sig något tiotal meter från magneten. Bifogad bild MJ , DIP.jpg visar magnetisk flödestäthet (B- fältet) i ett område 4x2 m kring magneten. Färgskalan går från 0 till T (0-1 G). Ungefär 1m från magneten är fältstyrkan under T. I den här magneten är B- fältet i järnkretsen ca 1.5 T. Järn börjar mättas vid ca 1T och är fullt mättat vid ca 2T. Bifogad bild MJ , DIP.jpg visar en justerad magnetdesign där järnkretsen är 200mm större i båda riktningarna. Fältet i järnkretsen är ca 0.5T. Avståndet från magneten där fältstyrkan är under T är ungefär halverat jämfört med den förra modellen. Bifogad bild MJ , DIP.jpg visar en justerad magnetdesign där spolen sitter runt returjärnet istället för runt polen. Färgskalan går från 0 till 0.01 T. Alltså för den här designen är läckfältet två storleksordningar större för ungefär samma fältstyrka i polgapet. Ovanstående exemplifierar följande: En magnet med hög mättnad i järnkretsen har större läckfält, men inom samma storleksordning. En magnet med spolarna kring returjärnet har i princip större läckfält med flera storleksordningar, men om man inte av någon anledning (utrymmesskäl eller dylikt) absolut måste så designar man inte en magnet så. Det finns dock ett undantag, styrmagneter designas ofta med spolarna kring returjärnet (exempel: bifogad bild PSI - SFC steering magnet.jpg ), men dessa är å andra sidan typiskt några

2 storleksordningar svagare än böjmagneter så det går på ett ut. Under min tid på Scanditronix Magnet såg jag dock ett exempel på en kund som hade designat en ganska stark styrmagnet av den här typen. Under test så störde denna magnet testning av en annan magnet som var placerad flera meter bort. För att sammanfatta, om ni inte designar några väldigt udda magneter, så kan man anta att man har i storleksordningen T på avståndet 1m från en magnet. Bifogad graf MJ xx, DIP - By(x).pdf visar hur fältet minskar utanför 1m i dessa simuleringar. I det område som jag tittat på, 1-5 m från magneten, så avtar fältet med kvadraten på avståndet. Om man extrapolerar från ovanstående så har vi en uppskattning på läckfältet B(x) = /x^2, där B är i Tesla och x är i meter. Vilket skulle motsvara 0.2 µt vid ca 20 m. Jordens magnetfält är ca T. Angående betong material som inte är ferromagnetiska har i princip ingen påverkan på DC- magnetfält. Men om betongen är fylld med armeringsjärn så borde det påverka lite. I den bifogade filen MJ xx, DIP - By(x).pdf så visar den tredje grafen, MJ , B(x) för en modell där jag inom 1-2m från magneten lagt in ett material för att uppskatta detta. Det ger ungefär en halvering av fältstyrkan med de antaganden som jag gjort. Som sagt har jag ingen som helst erfarenhet angående hur väl ovanstående handviftningsuppskattningar kan tänkas stämma med verkligheten. Om du behöver sätta dig in i detta seriöst måste du nog fråga någon annan eller gå till literaturen. Mvh Martin From: Mathias Brandin [mailto:mathias.brandin@esss.se] Sent: Monday, October 11, :13 To: Martin Johansson Subject: Magnetfält Hej Martin, Visst är det du som designar magneter? Jag fick din mailadress av Nino... Jag är intresserad av magnetfält på håll, ur miljö och arbetsmiljösynpunkt.

3 Har du en känsla eller (enkel) formel/beräkningsmetod för att uppskatta fältstyrkan på 1, 10, 100+ m avstånd från en magnet? (På vilket avstånd är fältet <0.2 µt?) Vilken magnettyp ger upphov till störst läckfält? Antar att det vore en stark dipol...? Slutligen, hur pass skärmar tex en betongbyggnad? Tackar på förhand! Mvh Mathias Brandin Civilingenjör Acceleratorfysik European Spallation Source ESS AB P.O Box 117, SE Lund Besöksadress: Stora Algatan 4, Lund Mobil: Telefon: mathias.brandin@esss.se

Relevanta dokument

Demonstration: De magnetiska grundfenomenen. Utrustning: Tre stavmagneter, metallkulor, mynt, kompass.

Demonstration: De magnetiska grundfenomenen. Utrustning: Tre stavmagneter, metallkulor, mynt, kompass. 1. Magnetism Magnetismen som fenomen upptäcktes redan under antiken, då man märkte att vissa malmarter attraherade vissa metaller. Nuförtiden vet vi att magneter också kan skapas på konstgjord väg. 1.1