Магнітні актюатори

Густина енергії

Актюатори створюють силу

Сила відноситься до потужності та енергії

Потужність є зміною енергії в часі

Сила є градієнтом (похідною) енергії (енергія є інтегралом від роботи, а робота є лінійним інтегралом від сили).

Щоб актюатор мав велику потужність,

потрібно велику густину енергії.

Електрична та магнітна енергії

Електричні актюатори – Колумбова сили

Магнітні актюатори – сила Лоренса

Магнітні актюатори є більш загальними

Густина магнітної енергії є більшою

Простіше створити велике магнітне поле

Магнітні властивості більш прогнозовані

Їх простіше створити з практичної точки зору

Густина електричної та магнітної енергій

Густина електричної енергії:

we = E22

Густина магнітної енергії:

wm = B2 2

Густина електричної та магнітної енергій - порівняння

Густина електричної енергії: E=105 В/м, r=10 0

=8.845x10 Ф/м (великі значення)

Густина магнітної енергії : B = 1Тл, m=10000 =1000x4 x10 Гн/м

Густина електричної та магнітної енергій - порівняння

Густина магнітної енергії є більшою

В 1000 раз або більше

Досягається більша сила

Менші розміри актюаторів (більша сила на

одиницю маси)

Ось чому ми маємо магнітні двигуни, а не електричні двигуни (хоча ми їх називаємо електричними)

Електрична сила використовується в MEMS

Мала сила при малій відстані

Електрична сила на атомарних рівнях є дуже великою

Актюатори. Звукові котушки

Звукові котушки отримали їхнє ім’я від магнітного гучномовця.

В більшості приладів не використовується

звук – тільки подібність в роботі.

Базується на взаємодії з струмом в котушці та

магнітним полем постійного магніту або іншої котушки.

Щоб зрозуміти це розглянемо просту

конструкцію роботи гучномовця.

Конструкція гучномовця

Малий квадратний гучномовець

Котушка гучномовця