旋转的磁铁能否产生电磁波
smith 2017-5-19物理
长期以来,我们产生电磁波的方向都是用变化的电场来产生的,所以不管是老式的晶体管电容三点振荡电路,还是先进的SDR,都是产生电场的变化之后,再把变化的电场功率放大,再经过巴伦、天调耦合到天线辐射出去。

但是,按照麦克斯韦方程,电场和磁场是交替变换的,也就是我们以前都是改变E矢量来产生电磁波,按道理讲我们能否通过改变B矢量产生电磁波呢

下面这个装置,像磁搅拌一样,把磁铁连在高速旋转的飞轮上,这样就可以在周围的空间产生一个变化的磁场,这个磁场能否向外辐射电磁波呢


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|       N               |                       S        |
-------------------------------------------------
                          |
                          |
       ---------------------------------
      |                   M                  |
       --------------------------------

[修改于 2 年前 - 2017-05-19 19:46:31]

来自 物理
2017-5-19 19:50:04
smith(作者)
1楼
如果可以的话,我觉得这种研究是有意义的,因为如果我们要接收或者发射100KHz的电磁波,需要很长很高的天线,接收也是,但是如果这种方式的辐射效率可以的话,没准还有一些用处,特别是在水下通信上面
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2楼
确实可以。。一个旋转的磁铁可以看作是两个在空间中相差90度相位也相差90度的磁偶极子的叠加。。但是实际使用的话效率可能有点蛋疼。。
-----------------
算了下。。把一个半径0.5米的球形的钕铁硼磁钢(按内部磁感应强度1T算)按每秒100000转转起来,大概能达到150W的辐射功率。。

-----------------

对于球形磁钢内部,有
$$ B = \frac{2}{3} \mu_0 M $$
即单位体积磁化强度
$$ M=\frac{3B}{2\mu_0} $$
乘以球体积,得到总磁偶极距
$$m_0=\frac{4}{3}\pi R^3 M $$
角频率
$$\omega=2\pi f $$
对于两个互相垂直的磁偶级子的功率(一般来说功率不能这么直接叠加,不过在这个例子里,两个场的矢量正好互相垂直,所以直接乘2没有问题)
$$ P=2\frac{\mu_0 m_0^2 \omega^4}{12\pi c^3}=\frac{64\pi^5R^6B^2f^4}{6 \mu_0 c^3}$$

可以看出其实这个辐射功率其实和"天线"的尺寸没啥关系,只和磁体的总磁偶极距有关。。(对于电偶极子也是如此,但是对于实际的偶极子天线而言,情况显然不是两个通交流电的带电小球这么简单,还必须使其之间的电容电感所形成的LC电路谐振,所以天线尺寸才需要与频率相关,但是在这个例子里,由于直接强制使磁铁以规定的角速度高速旋转,所以不考虑这点。)

[修改于 2 年前 - 2017-05-20 14:48:45]

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3楼
对于用磁场来发射电波,个人认为相比于带动一个磁铁,还是矿石收音机的那种线圈天线比较实用。。
话说论坛传图片的功能好像坏了。。
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2
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2017-5-20 10:12:05
4楼
必然可以啊。只是机械转速都不能太快,每秒几十到几百转,辐射频率几十到几百赫兹。而这么低的频率波长很长,需要大天线(磁铁)辐射效率才高。而普通小磁铁转起来,辐射效率会很蛋疼。。。
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5楼
真的可以?从来没有这么考虑过
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6楼
旋转的电极制作起来容易一些。

[修改于 2 年前 - 2017-05-20 14:05:46]

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7楼
可以用细长的导磁材料当做“天线”,然后用一个很小的磁铁来旋转,这样就容易达到几万转高速,也就是几十k的交变磁场。
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8楼
引用 虎哥:
可以用细长的导磁材料当做“天线”,然后用一个很小的磁铁来旋转,这样就容易达到几万转高速,也就是几十k的交变磁场。
这样实际上是没有作用的,原因见上。。
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9楼
磁场的散度和旋度变了么。。。学的不精,不大会
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2017-5-23 13:55:49
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10楼
要营造很长的磁场线(和波长一个数量级)才能达到开放式的辐射效果。旋转磁铁和在电磁铁中通交流电无异。产生开放的场才是辐射出去的关键。
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2017-5-24 00:49:28
11楼
楼上二位真的知道自己在说什么吗。。
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smith(作者)
12楼
引用 radio:
确实可以。。一个旋转的磁铁可以看作是两个在空间中相差90度相位也相差90度的磁偶极子的叠加。。但是实际使用的话效率可能有点蛋疼。。
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算了下。。把一个半径0.5米的球……
有理有据,李菊福!之前思考过这个问题,无奈大学物理还给老师了,没有动手推导过
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13楼
引用 radio:
楼上二位真的知道自己在说什么吗。。
如有异议请指正。补充一下,我说的是交变的长磁场线。

[修改于 2 年前 - 2017-05-24 16:47:40]

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14楼
引用 refinder:
如有异议请指正。补充一下,我说的是交变的长磁场线。
“磁场线的长度”并不算是一个有意义的物理量。。除非把电磁铁做成似类环形变压器那种样子,都会产生延伸到无限远处的磁场线。。其次“通交流电的电磁铁(无穷小环形电流)”本身就是磁偶极子辐射的模型。。

[修改于 2 年前 - 2017-05-24 22:36:00]

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2017-5-26 22:05:51
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15楼
引用 radio:
“磁场线的长度”并不算是一个有意义的物理量。。除非把电磁铁做成似类环形变压器那种样子,都会产生延伸到无限远处的磁场线。。其次“通交流电的电磁铁(无穷小环形电流)”本身就是磁偶极子辐射的模型。。
磁铁的N和S极离得远,才能在空间形成磁力线密度高的长磁力线区域。如果离得近,大多数磁力线非常短。想提高辐射效率,要把强而长的磁场线通过交变的场扭成“麻花”才能很好的辐射出去。这和天线一个道理,天线太短了就是个电容器,只有达到一定长度才能高效的辐射交变电场。
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16楼
引用 refinder:
磁铁的N和S极离得远,才能在空间形成磁力线密度高的长磁力线区域。如果离得近,大多数磁力线非常短。想提高辐射效率,要把强而长的磁场线通过交变的场扭成“麻花”才能很好的辐射出去。这和天线一个道理,天线太短……
不多说了,您还是自己推导一下吧,对于电/磁偶极距一定的振荡电/磁偶极子,只要离得足够远(远场情形),它的尺寸最终是会被消掉的,最后得出的场和尺寸毫无关系,而实际尺寸影响的仅仅是“辐射电阻”,也就是天线的阻抗,这才是实际上常用的天线需要考虑尺寸的原因,天线的阻抗要和实际上发射机的阻抗相匹配,天线上才会产生足够强的偶极距。。而现在楼主的假设是使用恒定转速拖动带有固定偶极距的磁铁转动,所以这点是无需考虑的。。
--------
另外斗胆奉劝一句,诸如“NS极离得远磁场线更长”,"把场扭成麻花状产生辐射“之类形象生动的思维方式固然有助于感性的理解,但是要试图以这样的思考方式来替代理论推导得出结论,恐怕是不太合适的。

[修改于 2 年前 - 2017-05-26 23:08:02]

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17楼
引用 radio:
不多说了,您还是自己推导一下吧,对于电/磁偶极距一定的振荡电/磁偶极子,只要离得足够远(远场情形),它的尺寸最终是会被消掉的,最后得出的场和尺寸毫无关系,而实际尺寸影响的仅仅是“辐射电阻”,也就是天线……
你前半段的解释是对的。但恰恰是因为“楼主使用恒定转速拖动磁铁转动”(楼主可没说偶极矩非要固定),所以需要大的偶极距才能辐射出大的能量。正如你说的,即使偶极矩小,只要匹配的好,都可以得到较强的远场,实际上,短的偶极矩如果匹配的好意味着电场或者磁场在短的偶极子之间极强,而大的天线,大偶极矩在匹配的好的情况下场是不强的。“楼主使用恒定转速拖动磁铁转动”,偶极矩之间的场强固定,所以要想达到好的辐射,必须加大偶极矩的距离,这就是我为什么说要用长的磁场线交变。简而言之,要么你的磁力要足够大,磁铁小点没关系,否则你的磁铁就得很长,才能辐射出较大的能量。
---
当然我感性认识的解释都是经得起理论验证的,不然我也不敢瞎说。你可以指出我哪里和理论不一致的地方。

[修改于 2 年前 - 2017-05-26 23:19:50]

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18楼
引用 虎哥:
可以用细长的导磁材料当做“天线”,然后用一个很小的磁铁来旋转,这样就容易达到几万转高速,也就是几十k的交变磁场。
虎哥的想法很对路
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19楼
引用 refinder:
你前半段的解释是对的。但恰恰是因为“楼主使用恒定转速拖动磁铁转动”(楼主可没说偶极矩非要固定),所以需要大的偶极距才能辐射出大的能量。正如你说的,即使偶极矩小,只要匹配的好,都可以得到较强的远场,实际……
对于已经磁化好,具有固定磁化强度的磁体,只要体积不变,显然磁偶极距是固定的。另外不明白你的“加大偶极距的距离”是什么意思,偶极距自身就是一个单独的物理量,并且因此您后面的论证我都难以看懂,我想可能我们对于偶极距这一术语的理解有一些偏差。

[修改于 2 年前 - 2017-05-26 23:20:33]

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20楼
引用 radio:
对于已经磁化好,具有固定磁化强度的磁体,只要体积不变,显然磁偶极距是固定的。另外不明白你的“加大偶极距的距离”是什么意思,偶极距自身就是一个单独的物理量,并且因此您后面的论证我都难以看懂,我想可能我们……
更正一下,我之前打错字了,我说的应该是偶极距离,不是偶极矩。见谅。
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21楼
引用 refinder:
更正一下,我之前打错字了,我说的应该是偶极距离,不是偶极矩。见谅。
所以这说明你在楼上所述和我所述的根本不在一个频道上,不知道你要反驳什么。另外恕我孤陋寡闻,没有听说过偶极距离这一物理量,能给出它的定义么?

[修改于 2 年前 - 2017-05-26 23:26:33]

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22楼
引用 radio:
所以这说明你在楼上所述和我所述的根本不在一个频道上,不知道你要反驳什么。另外恕我孤陋寡闻,没有听说过偶极距离这一物理量,能给出它的定义么?
将正、负电荷中心间的距离d和电荷中心所带电量q的乘积,叫做偶极矩(dipole moment),数学表达式为μ=qd。
偶极距离指的是其中的d。
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23楼
引用 refinder:
将正、负电荷中心间的距离d和电荷中心所带电量q的乘积,叫做偶极矩(dipole moment),数学表达式为μ=qd。
偶极距离指的是其中的d。
但是这是电偶极子,对于作为“磁偶极子”的无穷小环形电流呢?

即使是这个d,正如之前所述,如果您实际推导一次的话,就会发现这个d会在计算过程中消除掉,最后的场中是根本不含d的,取而代之地,只含有偶极距本身。

[修改于 2 年前 - 2017-05-26 23:35:20]

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24楼
引用 radio:
但是这是电偶极子,对于作为“磁偶极子”的无穷小环形电流呢?

即使是这个d,正如之前所述,如果您实际推导一次的话,就会发现这个d会在计算过程中消除掉,最后的场中是根本不含d的,取而代之地,只含有偶极距……
先说电偶极子的解释:
给你一个实例吧,一个电容的阻抗的实部几乎为零,如果不是超导材料,那么也基本就是其等效电路中的寄生电阻。如果此电容和一个电感构成串联谐振,在谐振点上我们认为该电容的阻抗的虚部被抵消了,那么对于射频源来讲,看到的是一个极小的电阻,该电阻包含寄生电阻,还有一个很小的辐射电阻(具体大小要看电容的场分布情况),在如此小的电阻作用下,如果源的输出电阻足够小,电容上的射频电压是异常大的。这就造成了你所说的那种效应,电容也成了一个天线,而且辐射效率较高(理论上讲是这样的)。这是用大的电场强度换来了较好的辐射。当然这是理想状况,实际上1. 射频源难以做到很小的输出阻抗,2. 电容的寄生电阻和辐射电阻一个量级,寄生电阻会消耗大量的电能。所以虽然电容体积小,但是没有人用电容当作天线使用。对于楼主所说的磁铁,磁场强度固定,更没有匹配带来的场强的增强效应了,必须拉开偶极子间的距离才能很好的辐射能量。
对于磁偶极子,虽然磁单极子没有被发现,但磁偶极子的定义仍然是按照类似电偶极子的方式进行的。用两个环形电流来模拟一对磁偶极子。同样存在偶极距离的概念。无线电波的磁场和电场在空间中垂直,具有类似的特性。严密的理论推导我还没有做过。但是根据电磁场的辐射原理,不难得出我之前的结论。
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2017-5-27 00:07:42
25楼
引用 refinder:
先说电偶极子的解释:
给你一个实例吧,一个电容的阻抗的实部几乎为零,如果不是超导材料,那么也基本就是其等效电路中的寄生电阻。如果此电容和一个电感构成串联谐振,在谐振点上我们认为该电容的阻抗的虚部被抵消……
用两个环形电流来模拟一对磁偶极子。同样存在偶极距离的概念。
是一个而不是两个。
必须拉开偶极子间的距离才能很好的辐射能量。

请给出推导,例如怎样保持你的“偶极距离”在上述条件下不被消掉或者化为偶极距。
另外即使存在"磁偶极距离”这种东西,你还必须证明在磁体两端接上细长导磁材料就能够增大这个"物理量"。

[修改于 2 年前 - 2017-05-27 00:16:39]

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26楼
请教2楼磁偶极子辐射功率计算公式的推导过程。
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27楼
引用 虎哥:
请教2楼磁偶极子辐射功率计算公式的推导过程。

不敲TeX了。。这样可以接受吧。。
275697

275696

275698

[修改于 2 年前 - 2017-05-27 01:04:58]

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28楼
谢谢楼上,无线电物理和工程电磁场还给老师了,看来要复习一下。
辐射功率的推导有多处近似,用于宏观磁体时如何理解还要想一下。
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29楼
引用 radio:
是一个而不是两个。

请给出推导,例如怎样保持你的“偶极距离”在上述条件下不被消掉或者化为偶极距。
另外即使存在"磁偶极距离”这种东西,你还必须证明在磁体两端接上细长导磁材料就能够增大这个"物理量"。……
经典的定义是一个,为了便于理解实际可以用2个来近似。
“A magnetic dipole is the limit of either a closed loop of electric current or a pair of poles as the dimensions of the source are reduced to zero while keeping the magnetic moment constant.”
根据上述定义,对于一个磁铁,磁力是有限的(即磁铁两端的磁通量是恒定的),那么磁铁越长,对应的偶极矩(magnetic moment)就越大(因为对应的近似出来的环形电流就越大,只有这样才能准确的近似)。
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30楼
引用 refinder:
经典的定义是一个,为了便于理解实际可以用2个来近似。
“A magnetic dipole is the limit of either a closed loop of electric curre……
这和我的“只要偶极矩一定则辐射功率和磁体尺寸无关”的结论没有矛盾吧。

另外磁体的总偶极矩实际上是磁体磁化强度对磁体体积的积分,所以只要体积固定,具体做成什么形状什么长度是没有关系的。“磁体越长偶极矩越大”这个结论只能对“横截面积”固定的磁体成立。

[修改于 2 年前 - 2017-05-27 16:36:58]

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31楼
引用 虎哥:
谢谢楼上,无线电物理和工程电磁场还给老师了,看来要复习一下。
辐射功率的推导有多处近似,用于宏观磁体时如何理解还要想一下。
推导过程中使用的三个近似分别是
1.环形电流尺寸远小于距离
2.环形电流尺寸远小于波长
3.波长远小于距离(远场)
由于最后功率的计算实际上是在半径无穷大的球面上对场的坡印廷矢量在一个周期内的平均值进行积分,以此计算出辐射到无穷远”以外“的总功率,所以1和3是显然成立的。对于近似2,只要磁体不是有几十米的半径或者每秒上百兆的转速,应该也能达到足够好的近似。

[修改于 2 年前 - 2017-05-27 16:29:38]

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2017-5-28 11:34:35
32楼
将一个带电荷的物体高速绕一根轴旋转,也能产生不错的磁场吧。
电子实际上在导体内的运动速率不快,高速旋转的带电物体是不是等效大电流。
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33楼
引用 radio:
这和我的“只要偶极矩一定则辐射功率和磁体尺寸无关”的结论没有矛盾吧。

另外磁体的总偶极矩实际上是磁体磁化强度对磁体体积的积分,所以只要体积固定,具体做成什么形状什么长度是没有关系的。“磁体越长偶极矩……
楼主并没有限定磁体的截面积。也没有限制磁体的长度。所以我说用一个很长的磁铁旋转辐射效果更好是完全没有问题的。假设我的磁铁和你的磁铁截面积一样,而我的更长,显然我的偶极矩更大,旋转起来辐射效果好。你的结论只有在加长磁铁的同时减小截面积才可能成立,此时偶极矩不变。而我们完全没有必要维持偶极矩不变,为了加大辐射强度,当然要延长磁铁的长度加大偶极矩。所以对理论要有深刻的理解,不要被理论约束,本末倒置。
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34楼
引用 refinder:
楼主并没有限定磁体的截面积。也没有限制磁体的长度。所以我说用一个很长的磁铁旋转辐射效果更好是完全没有问题的。假设我的磁铁和你的磁铁截面积一样,而我的更长,显然我的偶极矩更大,旋转起来辐射效果好。你的结……
而同时,采用增大磁体横截面积而不改变长度的做法也是可行的,另外考虑到材料的强度,保持径向距离最小增加体积显然比单纯增加长度做成一个“细长”的磁体更可行。最实际的做法是做成一个绕轴旋转的的径向充磁的细长圆柱体。需要注意的是,这里的细长,所指长度是轴向的长度,并不是你在楼上一直宣称的“NS极的长度”,而这个长度则相反,此时是非常短的。
并且因此你在楼上所宣称的“磁铁NS极分得越开磁力线越长”,从而支持的“在磁体两端增加‘细长’导磁材料"的做法是不成立的。我在楼上所述推论是为了表明“辐射强度与长度无关只与体积有关”,从而反驳你在楼上所宣称的诸如“磁铁NS极分得越开磁力线越长辐射越大”的荒谬观点,并不是你所断章取义的“被理论约束,本末倒置”。

[修改于 2 年前 - 2017-05-28 19:17:03]

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2017-5-29 15:05:18
35楼
引用 radio:
而同时,采用增大磁体横截面积而不改变长度的做法也是可行的,另外考虑到材料的强度,保持径向距离最小增加体积显然比单纯增加长度做成一个“细长”的磁体更可行。最实际的做法是做成一个绕轴旋转的的径向充磁的细长……
你在讨论的是设计上的degree of freedom。我提出的长条磁铁本质上没有错吧,你提出的高柱子磁铁也有可能是对的。
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36楼
引用 refinder:
你在讨论的是设计上的degree of freedom。我提出的长条磁铁本质上没有错吧,你提出的高柱子磁铁也有可能是对的。
这个例子是为了说明在没有指明磁体是何种形状的情况下长度和体积是个根本无关的量,而辐射只与体积有关,此时长度自然是个不相关的量。因此你在楼上无视体积和形状的条件下单纯强调长度"磁铁的N和S极离得远"的说法当然是错误的。
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37楼
引用 radio:
这个例子是为了说明在没有指明磁体是何种形状的情况下长度和体积是个根本无关的量,而辐射只与体积有关,此时长度自然是个不相关的量。因此你在楼上无视体积和形状的条件下单纯强调长度"磁铁的N和S极离得远"的说……
我说N和S离得远是其中一种高效辐射的实现形式。而且磁铁两端的磁力密度显然是磁铁越长磁力越大。你所说的只与体积有关是错的,的确是与形状有关的。
你一切的前提都是基于磁体体积相等->偶极矩相等的假设,这个假设是错的。

[修改于 2 年前 - 2017-05-29 22:36:23]

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38楼
引用 refinder:
我说N和S离得远是其中一种高效辐射的实现形式。而且磁铁两端的磁力密度显然是磁铁越长磁力越大。你所说的只与体积有关是错的,的确是与形状有关的。
你一切的前提都是基于磁体体积相等->偶极矩相等的假设,这个……
对于确定磁化强度且均匀磁化的磁体,磁体偶极矩等于其上磁化强度对体积的积分,只要体积不变,就是个定值。
如果你认为这个结论是错误的,请给出证明,并阐述偶极矩是如何由“磁铁的N和S极距离"决定并且"与形状有关"的。

另外就算你的说法是”显然“的,那么
根据上述定义,对于一个磁铁,磁力是有限的(即磁铁两端的磁通量是恒定的),那么磁铁越长,对应的偶极矩(magnetic moment)就越大(因为对应的近似出来的环形电流就越大,只有这样才能准确的近似)。

磁铁两端的磁力密度显然是磁铁越长磁力越大。

按照这么说的话要是保持磁体横截面积不变而'增长'它的长度,那它两端的磁通究竟变不变?

[修改于 2 年前 - 2017-05-30 00:09:33]

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2017-5-30 14:21:45
39楼
引用 radio:
对于确定磁化强度且均匀磁化的磁体,磁体偶极矩等于其上磁化强度对体积的积分,只要体积不变,就是个定值。
如果你认为这个结论是错误的,请给出证明,并阐述偶极矩是如何由“磁铁的N和S极距离"决定并且"与形状……
你所说的:"对于确定磁化强度且均匀磁化的磁体,磁体偶极矩等于其上磁化强度对体积的积分"
其中,“确定磁化强度且均匀磁化的磁体”这是个前提条件。而你总似乎把这个前提条件当成真的,觉得形状无论怎么变偶极矩就是个定值了。实际上偶极矩和磁体体积不构成固定关系。1. 磁体材料的磁力有限,2. 磁体材料本身也是导磁材料。
保持磁体截面积不变而增长长度,末端磁通在一定范围内肯定是增大的(之所以说在一定范围内,是因为导磁材料会有“磁衰”)。因为磁铁可以看作是内部无数个小磁铁的磁场的叠加,叠加后在两端的磁通肯定是非常大的。如果玩过磁铁的朋友都知道,将多个磁体串吸在一起,末端的磁力是非常大的。
抛开这个不说,就算是磁体体积固定,我也可以大胆的预测这样一个实验:给我一堆磁粉,磁粉体积固定,有两个选择:1.将其做成长条形的磁体;2.将其做成你所说的“高柱”型的磁体;问哪个磁体旋转起来产生的电磁场辐射能量大。我仍然说第一个选择辐射能量大。因为长条形磁体的导磁特性将磁粉的每个小磁体的磁场做了矢量叠加,汇聚于磁体两端,确切的说,这改变了标准偶极矩模型对应的场的分布,所对应的偶极矩如果用环形电流去近似的话,需要巨大的环形电流才能达到近似效果。所以我还是那句话,不能死读书,要对理论有深刻的理解。

[修改于 2 年前 - 2017-05-30 14:22:42]

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40楼
引用 refinder:
你所说的:"对于确定磁化强度且均匀磁化的磁体,磁体偶极矩等于其上磁化强度对体积的积分"
其中,“确定磁化强度且均匀磁化的磁体”这是个前提条件。而你总似乎把这个前提条件当成真的,觉得形状无论怎么变偶极……
你所述的推论全都是在纠结于”场的分布“,然而这个量和磁体的总偶极矩这个物理量一点关系也没有。打个不完全恰当的比方,你把带有固定电荷密度的绝缘橡皮泥捏成各种形状,它产生的电场分布固然不同,也"改变了标准点电荷模型对应的场的分布“,但是这完全不影响它的所带的总电荷量为一定值。

实际上磁体的模型可以看作是无数个固定在体积中的微小环形电流,它的总偶极矩就等于所有微小的环形电流的偶极矩总和,如果用你的说法”用巨大的环形电流达到近似效果",这个“巨大的环形电流”(正式的称呼是“束缚电流”)就正如我的结论一样,其偶极矩就等于所有微小环形电流的偶极矩总和(斯托克斯定理)。

[修改于 2 年前 - 2017-05-30 16:04:41]

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2017-5-31 00:47:12
41楼
引用 radio:
你所述的推论全都是在纠结于”场的分布“,然而这个量和磁体的总偶极矩这个物理量一点关系也没有。打个不完全恰当的比方,你把带有固定电荷密度的绝缘橡皮泥捏成各种形状,它产生的电场分布固然不同,也"改变了标准……
如果你这么说,那么也没有必要像你说的那样把磁铁做成高柱形状,做成盘子做成球都可以,效果都一样咯?
最起码的,形状不同,会导致NS极的排列不同,导致矢量叠加的结果不同。最极端的,NSSN的排列会导致磁场消失!
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42楼
radio的公式没有看出明显问题,前述延长“磁力线”的想法似乎是错误的 。宏观上让钕铁硼磁体旋转到1万转/分(100转/秒)不散架的最大半径在厘米数量级,此时依radio公式算出来的辐射功率在亚fW数量级,接近噪底水平,不可能检测到。其实refinder的观点是符合直觉的,refinder如若能推导出一个与radio不同的公式来预测非球形磁铁的辐射效果(比如预测用无损导磁材料延长的装置),就有意思了。
若要实验验证,其实应该用电磁铁代替永磁铁。但于导磁材料的引入会显著的改变线圈的阻抗,实验有点难设计。
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43楼
引用 refinder:
如果你这么说,那么也没有必要像你说的那样把磁铁做成高柱形状,做成盘子做成球都可以,效果都一样咯?
最起码的,形状不同,会导致NS极的排列不同,导致矢量叠加的结果不同。最极端的,NSSN的排列会导致磁场……
确实一样,上文所述的”高柱子“形只是为了考虑到材料实际强度,使得”离心力"最小能够达到较高转速。另外磁体按照正常的思路是当然充磁方向一致的了,而且磁化强度是个矢量,“均匀磁化”也包含了这层意思。
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44楼
引用 radio:
确实一样,上文所述的”高柱子“形只是为了考虑到材料实际强度,使得”离心力"最小能够达到较高转速。另外磁体按照正常的思路是当然充磁方向一致的了,而且磁化强度是个矢量,“均匀磁化”也包含了这层意思。
那请问马蹄形磁铁:
A:
|_______|

B:
|    |
|__|
二者体积相等,长度相等,只是NS间距不等,你认为二者旋转起来产生的场强相等吗?
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45楼
引用 refinder:
那请问马蹄形磁铁:
A:
|_______|

B:
|    |
|__|
二者体积相等,长度相等,只是NS间距不等,你认为二者旋转起来产生的场强相等吗?
产生的辐射功率相等,只要前提是均匀磁化。即马蹄形磁铁是沿着一个固定方向磁化而不是中学常用的沿着u形磁化那种。

[修改于 2 年前 - 2017-05-31 02:57:03]

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2017-6-2 17:20:58
2017-6-2 17:20:58
46楼
高频开关变压器产生的emi属于发射电磁波喽?为什么不用这种方法产生大功率电磁波传播信号?
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