Costruire un elettromagnete

[g.schgor]

No ciusbas, non ci siamo.
Potresti mostrarci lo svolgimento dei calcoli che hai fatto?

[ciusbas]

ho rifatto i conti e adesso mi viene una Asp esagerata...
tenendo conto che,

allora
quindi:


dove 0,5cm diventa 0,005m, 30 è la forza espressa in N e 0,04 sono 40cm quadrati trasmormati in metri

calcoliamo che:

[IsidoroKZ]

Forse 40cm^2 non corrispondono a 0.04m^2!

[g.schgor]

Abbiamo sempre parlato di cm e cm^2 e in quella formula
vanno messi quei valori (che devono essere congruenti
fra lt ed S, senza necessità di conversione in m e m^2).

E non spaventarti del risultato di NI
E' vero, come dice RenzoDF che formalmente
sono amper (in quanto "spire" non è un'unità di misura).
ma il significato fisico rimane quello di Asp, cioè il prodotto
di una corrente in (genere piccola) e del numero di spire
(generalmente alto)

[RenzoDF]

...ho rifatto i conti e adesso mi viene una Asp esagerata...

Ma che esagerata e esagerata, e' ancora inferiore a quella corretta di un fattore pari a in quanto il calcolo e' errato per la ragione indicata da IsidoroKZ

Le forze magnetomotrici vengono quasi sempre "esagerate", come i campi magnetici e le riluttanze dei traferri.

BTW La conversione in m e in m² e' d'obbligo, anche se in casi particolari come il nostro non sarebbe teoricamente necessaria.

BTW2 non usare tutte quelle cifre significative per il risultato, nel calcolo dei circuiti magnetici gia' la seconda cifra significativa e' spesso "incerta" .

[ciusbas]

si effettivamente 40cm^2 sono 0,004 m^2
quindi:



poi per calcolare il numero di spire?

[RenzoDF]

Ora ci siamo
Per le spire si poterebbe fare come ti dicevo in [60] ma bisogna "fare i conti" con lo spazio disponibile per l'avvolgimento (lascio a te il calcolo) e con il generatore usato per l'alimentazione; bisognera' cioe' considerare l'autonomia dello stesso in base al numero di operazioni ed al tempo del ciclo di pulizia che imporra' un limite superiore per la corrente erogabile e di conseguenza un limite inferiore al numero di spire utilizzabili.

[ciusbas]

ok, adesso cercherò di fare tutte le considerazioni del caso e per il momento vi ringrazio dell'aiuto dato.
Vi farò sapere appena lo realizzo.
con l'occasione vi auguro un felice anno nuovo.
un saluto.

[g.schgor]

Bene. Una volta trovato NI rimane da dimensionare la bobina
che fornisce queste amperspire.
Il vincolo da tenere presente è quello dell'alimentazione: se deve
essere alimentata da una batteria a 12V, la corrente è condizionata
dalla resistenza totale dell'avvolgimento.

Per non procedere per tentativi, propongo questa procedura:
Il numero di spire delle bobina deve essere:
Ma la corrente I (in A) è data da : ,
dove Vb è la tensione della batteria (12V) ed R la resistenza (in Ohm)
del filo avvolto.
Questa resistenza è data da :
dove è la resistività del rame (0.0175 Ohm x mm^2/m)
d il diametro del filo (in mm)
L la lunghezza dell'avvolgimento (in m), data da:
con lsp la lunghezza della spira media (espressa in m).

In definitiva, mettendo assieme tutte queste relazioni
si ottiene la formula che dà il diametro del filo:



Per ottenere il numero di spire necessario,
dobbiamo porre un altro vincolo: la densità
di corrente ddc (in A/mm^2) a cui vogliamo far lavorare
la bobina. Questa è data dal rapporto corrente/sez.filo :



da cui:



In conclusione, il risultato dipende da pochi parametri
che devono essere stabiliti, e per cui si suggeriscono
i seguenti valori:
Vb = 12 (V)
lsp = 0.07 (m)
ddc = 2.5 (A/mm^2)

Rimango in attesa di commenti.

[RenzoDF]

Si, ok per le relazioni ricavate, ho provato anch'io (per curiosita' simbolica) a far fare un calcolo a Maxima e, visto che i conti li faceva "lui", gli ho fatto tener conto anche della dipendenza della lunghezza media dal numero di spire

chiamate L (=300 mm) e H le dimensioni longitudinale e trasversale dell'avvolgimento e 68 mm di perimetro interno del cartoccio

2011-12-31_121523.gif (23.98 KiB) Osservato 2901 volte

ma a dire il vero, anche visti i risultati, userei un filo di diametro superiore, per es. da 0.63 mm, con N=2200 e I=0.5 A con un resistore serie di limitazione; in questo modo avrei anche un campo di regolazione addizionale per la forza.