מגנט ניאודימיום צילינדר 6*13 מ"מ – דוגמה חינם זמינה | פולזן

חישוב השדה המגנטי (
$�$

ב) סביב מגנט גלילי יכול להיות די מורכב, תלוי בחלוקת המגנטיזציה בתוך הגליל. כאן, אתאר מקרה פשוט שבו יש לנו גליל ממוגנט באופן אחיד שציר המגנטיזציה שלו מיושר עם ציר הגליל. זה מכונה לעתים קרובות "גליל ממוגנט לאורך".

השדה המגנטי (
$�$

ב) מחוץ לצילינדר ממוגנט אחיד לאורך הציר המרכזי שלו ניתן לקירוב באמצעות הנוסחה של השדה בתוך סולנואיד. קירוב זה מניח שהגליל ארוך בהרבה מקוטרו. הנוסחה היא:

$�=�\cdot �$

B=μ⋅M

אֵיפֹה:

• 
  $�$

  B הוא עוצמת השדה המגנטי בנקודה מחוץ לגליל (בטסלות, T).

• 
  $�$

  μ היא חדירות החומר (קבוע, לעתים קרובות
  $�0$

  μ0 עבור ואקום או אוויר, שווה ל
  $4�\times 10-7$

  4π×10−7 T m/A).

• 
  $�$

  M הוא המגנטיזציה של הגליל (מומנט מגנטי ליחידת נפח, ב-A/m).

עבור גליל ממוגנט אחיד,
$�$

ניתן לחשב את M כך:

$�=�סה"כ\; צילינדר$

M=Vcylinder Mtotal

אֵיפֹה:

• 
  $סה"כ$

  Mtotal הוא המומנט המגנטי הכולל של הגליל (ב-A m²).

• 
  $צילינדר$

  Vcylinder​ הוא נפח הגליל (במ³).

זכור שזהו תרחיש מפושט ואולי לא מייצג במדויק את התפלגות השדה המגנטי במקרים מורכבים יותר. אם המגנטיזציה אינה אחידה, או אם מימדי הגליל אינם גדולים משמעותית מקוטרו, החישובים נעשים מורכבים יותר ועשויים לדרוש טכניקות מספריות או אנליטיות.

לקבלת תוצאות מדויקות יותר, ייתכן שיהיה עליך להשתמש בשיטות מתקדמות כגון הדמיות מספריות באמצעות ניתוח אלמנטים סופיים או גישות אנליטיות המתחשבות בתכונות המגנטיות של החומר ואת התפלגות המגנטיזציה בפועל בתוך הגליל.

האמירה שהשדה המגנטי הוא אפס בתוך גליל עשויה להיות אי הבנה או פשטנות יתר. באופן כללי, השדה המגנטי בתוך גליל ממוגנט אחיד אינו אפס. עם זאת, בהתאם לתנאים ולהנחות הספציפיים, ישנם מקרים שבהם השדה המגנטי בתוך צילינדר יכול להיות חלש יחסית או להפגין תכונות מסוימות שעלולות לגרום לזה להיראות כאילו השדה זניח.

הנה כמה תרחישים שעשויים להוביל לתפיסה שהשדה המגנטי הוא אפס בתוך גליל:

1. מיגון
2. מגנטיזציה אחידה

חשוב לציין שהשדה המגנטי בתוך מגנט גלילי יהיה תלוי בגורמים שונים, כולל התפלגות המגנטיזציה, צורת המגנט, תכונות החומר והשפעות חיצוניות כגון שדות מגנטיים קרובים או מיגון. באופן כללי, ניתן לחשב ולדמות את עוצמת השדה המגנטי בהתבסס על גורמים אלו, אך לא סביר שהשדה יהיה אפס בדיוק בתוך גליל ממוגנט באופן אחיד.

כן, יכול להיות שדה מגנטי בתוך גליל חלול, בתנאי שלגליל יש צורה כלשהי של מגנטיזציה. הנוכחות והמאפיינים של השדה המגנטי בתוך הגליל החלול תלויים בגורמים כמו דפוס המגנטיזציה, תכונות החומר והגיאומטריה של הגליל.

השדה המגנטי בתוך ומחוץ למגנט גלילי תלוי בגורמים שונים, כולל דפוס המגנטיזציה, תכונות החומר והגיאומטריה של הגליל. הבה נבחן כמה תרחישים:

1. צילינדר ממוגנט בצורה אחידה
2. צילינדר ממוגנט רדיאלי
3. צילינדר חלול ממוגנט
4. צילינדר מיגון מגנטי

אלו הם הסברים פשוטים, וההתנהגות בפועל של השדה המגנטי יכולה להיות מורכבת למדי בהתאם לתנאים ולהנחות הספציפיות. בפועל, חלוקת השדה המגנטי מנותחת לרוב באמצעות מודלים מתמטיים או תוכנת סימולציה שלוקחת בחשבון את המאפיינים המפורטים של המגנט וסביבתו.