电磁铁吸力的有关公式
电磁力公式
v B2 ndS ∫
S
若沿面积S磁力线分布是均匀的(例如:两个靠得很近的平行平面磁极间) 则上述麦克斯韦吸力公式可简化为:
B 2S Fd = 2 µ0
-6 Fd的单位:牛(N);B的单位：特斯拉（T）;S的单位:平方米（m 2）;µ0 =1.25 ×10（H/m）
B Fd = S 5000
方法一： 1.麦克斯韦吸力公式 2.吸引力=排斥力 3.
B g 2S B n 2S F = Fg + Fn = + 2 µ0 2 µ0
（F——总磁力大小；Fg ——永磁体产生的磁力；Fn ——电磁铁产生的磁力； B g ——永磁体产生的磁场强度；Bn ——电磁铁产生的磁场强度）
1.麦克斯韦吸力公式
η ——比例系数（与 L m a 有关）；L m ——永磁体在充磁方向的长度
②
理想磁路法得到Bg
假设在理想磁路中，没有漏磁，没有内阻，永磁体 发出的磁通量都导入气隙中：
Bm A m =Bg A g
Bm ——永磁体工作点;A m ——永磁体的极面积;Bg ——气隙磁密（磁感应强度） g ——气隙面积; ;A
-6 Fd的单位:千克力(kgf);B的单位：高斯（Gs）;S的单位:平方厘米（cm 2）;µ0 =1.25 ×10（H/m）
2
①
磁荷积分法得到的
ห้องสมุดไป่ตู้
Bg = η
2Br
π
tg
−1
ab 2L g 4L2g + a 2 + b 2
Bg ——永磁体产生的磁场强度；Br ——永磁体的剩磁场强度 a、b——永磁体的长、宽 ( a 〉 b )；L g ——磁隙长度；
HmLm =HgLg
电磁铁磁力计算
电磁铁磁力计算
电磁铁的磁力是按照磁通定律来计算的，它的公式为：
B=μo*i/(2*π*r)，其中B为磁场强度，μo为真空中磁通的常数，i为电流的大小，r为距离电磁铁的距离。
通过计算可以得出，当电流为1安时，距离电磁铁1米处的磁场能够达到最大值，磁场强度大小为4π*10^-7微特斯拉（T）。
在距离电磁铁半米处的磁场强度将会达到16π*10^-7微特斯拉（T），而距离电磁铁2米处的磁场强度将会降低至1π*10^-7微特斯拉（T）。
因此，我们可以看出，随着距离电磁铁的增加，在等比例的情况下，其磁场强度也会逐渐减小，而电流的大小也会影响电磁铁磁力的大小。
电磁铁吸力计算
电磁铁吸力计算
电磁铁吸力是指电磁铁施加电场作用在金属物体上产生的吸引力，电磁铁吸力受多种因素影响，主要有磁感应强度、空气障碍、材料类型、尺寸、工作循环等。
具体的计算方法如下：
①计算磁感应强度：磁感应强度取决于电磁铁的磁单位磁能积、外界磁场对金属物体的磁作用力等因素，一般用B=μH表示，其中μ为磁介质的磁导率，H为磁势的强度。
②计算空气障碍：由于电磁铁的磁头和金属物体之间可能存在空气空气障碍，因此空气障碍对电磁铁吸力有一定影响，可以用F=A2/2来计算障碍对电磁铁吸力的影响程度，其中A为障碍宽度，单位mm。
③计算材料类型：由于不同的金属材料具有不同的磁性，因此材料类型也将影响电磁铁吸力。
一般情况下，金属材料的磁性越强，其对电磁铁的吸力就越大。
④计算尺寸：由于电磁铁的大小不同，因此电磁铁的大小也会对其吸力产生影响，一般情况下，电磁铁越大，吸力就越大。
⑤计算工作循环：电磁铁的工作循环也会影响其吸力，一般情况下，电磁铁的工作循环越多，吸力就越大。
50、电磁铁吸力的计算
5050、、电磁铁吸力的计算电磁铁吸力的计算吴义声电磁铁在工业生产中有着广泛的应用，大的如电磁铁起重机，小的如电气控制箱中的继电器，都要用到电磁铁。
电磁铁吸力的大小，是电磁铁应用中必须考虑一个问题。
下面分别计算直流电磁铁和交流电磁铁对衔的吸力。
一、直流电磁铁的吸力如图50-1所示，当面积为A 的扁平衔铁C ，受电磁铁的吸引力F 而移动距离dx 时，力F 作功为Fdx dW =与此同时，空气隙处的体积减小了dVAdx dV =设空气隙内的磁感应强度为B 0，那么，空气隙中的磁场能量密度m w 是2021µB w m =对于直流电磁铁而言，在衔铁被吸引的过程中，B 0保持不变，即铁心与衔铁之间空气隙的磁通密度保持不变。
由于当衔铁C 移动距离dx 时，对衔铁C 作功dW ，从而使空气隙的体积减小了dV ，于是空气隙处的磁场能量减少了dEm ，即图50-1Adx B dV B dV w dEm m 0200202121µµ===根据能量守恒，减少的磁场能量转变成衔铁的机械能，即Adx B Fdx 02021µ=则电磁铁的吸引力为A B F 02021µ= （1）用式（1）计算电磁铁吸引力时，还需注意，此式是在假定磁极端面附近磁通密度均匀分布（即B 0=C ）的条件下得到的，因此，只适用于计算空气隙长度δ较小时的情况（如衔铁在吸合位置或接近吸合位置）。
另外，还要指出，如使用的是蹄形电磁铁，而且空气隙处的B 0的数值又相同，则电磁铁产生的吸引力应当是式（1）所得数值的两倍。
二、交流电磁铁的吸力若电磁铁线圈中通以交流电，它所激发的磁场是交变磁场，这时，在交流电磁铁中，磁感应强度是随时间变化的。
由式（1）可知，对衔铁的吸力也是随时间而变化的。
设空气隙中的磁感应中度为B 0=B m sin ωt式中，B m 为空气隙处的磁感应强度的最大值。
由式（1）可得交流电磁铁的吸引力为t A B F mωµ202sin 21=令Fm A B F mm ,2102µ=是吸引力F 的最大值，则F=F m sin 2ωt那么，在一个周期T 内，交流电磁铁的吸引力的平均值为tdt F T Fdt T F T Tm ω∫∫==002sin 11A B F m m 024121µ== （2）比较式（1）和式（2）可以看到，它们在形式上完全相同，直流电磁铁的吸引力和交流电磁铁的吸引力都与空气隙处的磁通密度——磁感应强度B 的值的平方成正比。
电磁铁的基本公式及计算
电磁铁的基本公式及计算1.磁路基本计算公式B =μH，φ=ΛIW，∑φ=0IW=∑HL, Λ=μS/LB—磁通密度(T);φ—磁通〔Wb);IW—励磁安匝(A);Λ一磁导(H);L一磁路的平均长度(m) }S—与磁通垂直的截面积(m2);H一磁场强度(A/m);μ一导磁率(H/m) ，空气中的导磁率等于真空中的导磁率μ0=0 .4π×10-8 H/m。
2，电磁铁气隙磁导的计算电磁铁气隙磁导的常用计算公式列于表“气隙磁导的计算公式”中。
表中长度单位用crn，空气中的导磁率μ0为0 .4π×10-8 H/m。
气隙磁导的计算公式3·电磁铁吸力基本计算公式 (1)计算气隙较小时的吸力为10210S392.0⨯=φF式中：F —电磁铁吸力(N)； φ—磁极端面磁通(Wb)； S —磁极表面的总面积(cm 2)。
(2)计算气隙较大时的吸力为10210)a S(1392.0⨯+=δφF式中：a —修正系数，约为3～5；δ—气隙长度（cm ）。
上式适用于直流和交流电磁铁的吸力计算。
交流时，用磁通有效值代入，所得的吸力为平均值。
例：某磁路如图所示。
已知气隙δ为0.04cm ，铁芯截面S 为4.4cm 2，线圈磁势IW 为1200安匝。
试求在气隙中所产生的磁通和作用在衔铁上的总吸力。
解：（1）一个磁极端面上的气隙磁导为000111004.04.4μμδμδ=⨯==S G 由于两个气隙是串联的，所以总磁导为G δ = G δ1/2=55μ0=55×0.4π×10-8=68.75×10-8（H ） (2)气隙中所产生的磁通为φδ=IW G δ =1 200×68.75×10-8 =8 .25×10-4 (Wb) (3)总吸力为)(1213104.425.8392.0210S 392.02102102N F =⨯⨯⨯=⨯⨯=δδφ 式中乘2是因为总吸力是由两个气隙共同作用所产生的。
电磁铁的吸力计算公式
电磁铁的吸力计算公式电磁铁是由铁磁体、铁芯和线圈组成的物理装置，能够利用电流产生磁场来吸引或排斥其他金属物体，具有很强的力量。
电磁铁的吸力可以通过各种物理公式来计算，以了解它的工作原理和表现能力。
电磁铁的吸力主要由电磁铁内部的磁力决定，磁力表示指的是通过线圈磁化的磁场，可以定义为磁通量，单位为牛顿米/千伏安，它与线圈电流的强度有关，可以用公式φ=I*N来表示。
其中φ表示磁通量，I表示电流强度，N表示线圈的匝数。
电磁铁的吸力可以通过Lorentz力来计算，它又称为电磁力，描述物体在受到电磁场作用时所产生的力。
Lorentz力的大小可以用公式F=BIl表示，其中F表示产生的力，B表示磁场强度，I表示电流强度，l表示线圈的长度。
而电磁铁的磁场强度则可以用公式B=μ*i/2πr来表示，其中μ表示磁导率，i表示电流强度，r表示线圈与物体之间的距离。
所以Lorentz力与电磁铁的磁场强度和电流强度有关。
当电磁铁与物体贴近时，会产生一种被称为弹性连杆力的力，会影响电磁铁的吸力。
弹性连杆力的大小可以用公式K*x^2表示，其中K表示弹性系数，x表示连杆的长短。
由以上可知，电磁铁的吸力计算公式可以总结为：F=BIl+K*x^2其中F表示最终的电磁铁的吸力，B表示磁场强度，I表示电流强度，l表示线圈的长度，K表示弹性系数，x表示连杆的长短。
电磁铁的吸力有众多因素影响，如磁场强度、电流强度、线圈长度、弹性系数等，改变任何一个因素都会影响电磁铁的吸力。
因此，利用此计算公式可以对电磁铁的吸力进行准确掌控，并通过改变上述参量来优化它的表现。
电磁铁有着广泛的用途，它可以用于无源力的把握装置、搬运机构、制动器、行走装置、定位设备以及其他各种电力、机械和控制系统。
它们可以吸引、排斥和拾取金属物体，并且可以自动调节运动速度和制动力，从而达到定位和导向的效果。
电磁铁的吸力计算公式的研究有助于深入了解电磁铁的原理，使得电磁铁得以更好地使用，以实现更好的把握效果，同时也为电磁铁的生产厂家提供了参考设计参数。
电磁力公式
v B-
1
B2
nv]dS
S
2
v
B
单元面积dS外表面上的磁感应矢量
nv
单元面积dS是外法线单位矢量
物体外表面的磁感应强度B都近似垂直积分表面S，则：
Bvgnv
v B
B2nv
Ñ 麦克斯韦吸力公式变为：
v Fd
1
20
B2nvdS
S
若沿面积S磁力线分布是均匀的(例如:两个靠得很近的平行平面磁极间) 则上述麦克斯韦吸力公式可简化为:
方法一：
1.麦克斯韦吸力公式
2.吸引力=排斥力
3.
F
Fg
Fn
Bg2S +
20
Bn2S
20
（F——总磁力大小；Fg ——永磁体产生的磁力；Fn ——电磁铁产生的磁力； Bg ——永磁体产生的磁场强度；Bn ——电磁铁产生的磁场强度）
1.麦克斯韦吸力公式
Ñ v
Fd
1
0
[
Bvgnv
Wm
(mv
v B)
磁距：mv mxevx mzevz
磁场强度：Bv=- 0I 2 r
z x2
z2
evx
0I 2 r
x x2
z2
evz
-
0I 2
x2
z
z2
evx
0I 2
x2
x
z2
evz
mvgBv - 0Imx 2
z x2 z2
evx
取值在1～20之间，甚至更大。 3） kr的变化范围很小，取值在1.05～1.55之间，常取中
电磁铁吸力计算
一、按所给参数要求计算：
已知：
工作电压：U=12V电阻：R=285±10%匝数：W=3900线径：Φ0.08
由已知条件可计算得出：
电流：I=U/R=12/285=0.042A
安匝值：IW=0.042*3900=163.8
电磁吸力：
F= * (1)
其中:Φ：通过铁芯极化面的磁通量Mx
S：为铁心极化面面积
=0.56r=0.3δ=0.069
故有:
= =5.58*10
Φ= =914
F= =0.093 =93
二、改进后吸力计算
改进方案1:
改用Φ0.09线，绕制后所得匝数为W=4262,其他参数不变，故：
安匝值IW=0.042*4262=179
则：
Φ= =998.82
F= =0.111 =111
改进方案2:
C、取消铁芯帖纸抬高释放，衔铁重新设计抬高释放。
D、衔铁固定方式重新设计
F、取消塞片固定线包，采取可靠性高的方式进行固定
G、改进金属件处理工艺，提高金属件的导磁性。
H、改进轭铁刀口角度，提高产品的灵敏度
I、100%的进行进气密封/排气速度的检测。
产品结构图：
将线包功率增加到0.7W则其电阻值变为：
此时绕制后所得匝数为W=3361,其他参数不变
故有：
安匝值IW=0.058*3361.34=194.94
Φ= =1087.77
F= =0.131 =131
三、可靠性改进：
A、零件一次性的控制（轭铁一模一出/铁芯冷镦一模一出/骨架一模重新开模）
B、铁芯铰锭一次性的控制设计治具
δ：未吸合时衔铁和铁芯的气隙长度
α：修正系数,一般在3～4之间,在此取其中间值
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电磁铁吸力的有关公式
这里的所有的对象都应该是铁.
1.F=B^2*S/(2*u0) 此式中,F=焦耳/厘米,B=韦伯/平方厘米,S= 平方厘米
该式改变后成为:F=S*(B/5000)^2 此式中,F=Kg,B=高斯,S= 平方厘米
当加入气隙后,F=(S*(B/5000)^2)/(1+aL) a是一个修正系数,一般是3--5,L是气隙长度.
2.F=u0*S0*(N*i)^2/8(L^2)
S0:空气隙面积 m^2
N :匝数
i :电流
L :气隙长度
3.F=(B^2*S*10^7)/(8*PI) 这个式子和第一个式子是相等的.
当不存在气隙的时候,就应该是电磁铁在端面处所产生的力.
1. u0就是μ0吧？
2. 有这句话：“当加入气隙后...”，就意味着，原公式不是针对“空心线圈”？是吗？
3. 我的理解是：上述公式是应用于“气隙比较于磁链长度相对较短的铁心线圈”。
如果不是针对"空心线圈",那么线圈内部的材质是什么呢?能在公式的哪里体现出来?
应该在B里面体现出来.
那么,我们是否可以这样做个假定,来匹配现在的情况?
假定,悬浮体是一个通电圆导线,电流I,半径R.匀强磁场B垂直通过其所在平面.那么它所受到的力应该如何计算?
由通电圆导线所形成的磁场,是否可以类比于悬浮磁体?假设电流I足够大,两者的半径R相等,从而达到两者所在平面的磁感应强度相等.
那你的意思是：上述公式是针对"空心线圈"？若是，气隙如何定义？你的这个思路非常有趣。
让我慢慢来画一个图，配合这个思路。
(原文件名:思路非常有趣1.JPG)
引用图片
是这个意思吧？
差不多就是这个意思.
只不过两个线圈所产生的B不一样.而且右边线圈的半径要小于左边的线圈.
作为第一步，我们可以将题目中的“磁铁”改成“铁块”，“电磁线圈”改成“无铁心电磁线圈”。
----------------------------------------------
这样似乎更复杂了，因为“铁块”是被电磁线圈磁化产生磁性，才和电磁线圈产生力的，那“铁块被磁化”如何量化？
下面说说我找的资料：
库仑磁力定律：
(原文件名:18864f550ffc2c29f8b9d79da17f2fa2.png)
引用图片
其中m1 m2是两个磁极的磁通量，单位韦伯，d是两磁极距离。
这个公式即我们常说的“磁力和距离的平方成反比”概念。
通过这个公式，F和L(d)的关系就出来了吧。
不过这个公式好像不常用，一般计算磁的相互作用力都等效成电流环来算，有个台湾教授说这个公式是假设磁单级子存在的情况，难道因为磁单级子不存在，因此这个公式没有实际意义？从公式的形式上看很明显和库仑电力定律是一个样的，点电荷=> 磁单级子，是这个原因吗？
别的还在看，水越来越深了，微积分、向量、相对论量子力学都提到了，越看越迷糊，现在很晕。
我要回到“浅水区”去了，从H-B学起。
“浅水区”在：“■从“烧结型铷铁硼的磁性能参数表”中学一些磁的基础知识”。
圆电流全空间磁感应强度B 的分布
/xuebao/download.ashx?filePath=~/UpLoadFolder/ OtherFile/200601/060126.pdf
直导线旁的磁感应强度和载流圆线圈轴线上磁感应强度
/teacherweb/uploadfile/tonghua/20071206105603443. ppt
安培力
/view/115015.html
不用库伦磁力定律，安培力可以很方便的计算。
把圆磁铁M放在X/Y平面，等效为圆电流，半径为R，忽略厚度。
把电磁铁N放在Z轴上，距离原点为L1，半径为r，忽略厚度。
(原文件名:B1.gif)
引用图片
单圈电磁铁受力F=ILB, B取M的磁场在电流处Z轴的分量，I为电磁铁通电电流。
L为电磁铁周长。
整个电磁铁受力还要乘以圈数
所以F正比于电流...废话
F和L1的关系。
当r极小可以忽略的时候，可以认为电磁铁在圆磁铁的轴心，此时B平行于Z 轴。
(原文件名:B.gif)
引用图片
F为0！磁力垂直于B和电流方向，所以磁力的方向是在电磁铁平面上法线方向，向外。
整个电磁铁受到的磁力积分后全部抵销，为0。
如果假设L1>>R,那么B就是反比与L1的三次方。
如果r不能忽略的话那就相当的麻烦了。
当选择的微分点在XOZ平面上，即Y=0的时候，B在Y方向的分量为0，如前述B在Z方向上的分量对最后结果没有作用，所以只有B在Y方向上的分量有关系了。
(原文件名:B3.gif)
引用图片
公式中的角度是圆磁铁微分量和X轴的夹角。
这个就超出了我的范围了，似乎必须用近似解法才能算出来。
（感看起来和L1的关系是大致反比与L1的二阶函数且和R与r有了很大的关系。
谢老黄牛指出错误！)
因为作用力等于反作用力，所以分析电磁铁受的力就等于圆磁铁受的力。
楼主建议把圆磁铁简化为铁块其实是增加了难度。
那就圆磁铁吧。
“大圆磁铁”，“小圆磁铁”，“强圆磁铁”，“弱圆磁铁”....
问题是我们要的是F，不是B。
我玩不了。
我在【13楼】已经投降了。
先修_炼一下，再说。
你那公式看看是不错。
但我要问了：
m1，m2 随着d的变化，它们变不变？
再说，角度还没哪...
F=ILB.. I是电磁铁电流，L是电磁铁周长，B我们说了很多了。
前面的分析错了很多。
应该是B在X/Y平面上的分量会造成吸引和排斥的力。
十四和十五楼的帖子改好了，有一个非常重要的区别...L1的阶次下降了，变成F大致和L1的二次函数成反比了，这就和库仑定律接近了！
非常抱歉，我太疏忽了。
想当然认为是磁力和磁感应强度相同，其实应该是垂直！
继续批发：
磁场中的磁偶极子
/NR/rdonlyres/Physics/8-02TSpring-2005/2E6FCD74-5BDA-44FB-B82C-7CB FB2088CCE/0/presentati_w07d1.pdf
磁力：20-23页是载流导线环的受力分析。
/benkejiaoyupingyou/course/jingpin/dianzijiaoan/diancixue/5cili.PPT
在想，如果F和L的平方成反比，那电路的控制曲线是不是应该为抛物线，比直线稳定性更高？
在维基百科找到这么一条公式，关于两个圆柱型永磁体之间受力的。
文字夹图，这里编辑不方便，整篇截图上来吧：
(原文件名:3.GIF)
引用图片
公式的出处：/fgram/web/Mdipole.htm
暂时没时间翻译，英文好的先自己看看。
中间还有很多地方没明白，他大体的思路是这样（我把他中间有些物理量的代号换成了我们比较习惯的):
把长度为L的圆柱形磁铁等效为长度为L的磁偶极子，如果能求出两段的磁荷q，就可以用磁库伦定律算两个圆柱形磁铁的磁力了。
具体的算法是这样 - 长度为L的磁偶极子的磁矩m根据定义m=qL，而如果把磁铁又等效为形状相同长度为L圈数为N电流为i 的通电线圈，m=NiA，A是线圈截面积也是磁铁截面积。
所以磁荷q=NiA/L，而通电线圈端处B有等于u0Ni/[2(L^2 + R^2)^0.5],R是圆柱磁体的半径所以磁荷
q=2BA(L^2+R^2)0.5/(u0L)
然后两个圆柱形磁铁四个断面的四个磁荷根据库伦定律算出来的磁力相加减就得到最后的结果也就是咕唧霖的图。
好像他也没考虑磁荷在端面上的分布情况而是近似都集中在端面的中心。
大家可以讨论下。
不知道近似两次后结果和真实值的偏差有多少，不大的话这个算法倒是很好实现的特别是用mcu的话。
说老实话对这个磁荷东东还是不太好理解。
可以想象成电荷，不过在我们的三维空间内并不存在的东西..真的可以就把柱形磁铁等效成磁偶极子么？？
1.用磁荷的概念来分析磁场内的一些特征是使用的比较少的方法,因为目前世界上找不到磁荷这样一个物质.但是,通过电荷与磁荷的对偶关系,得出的理论基本上还都是正确的.
2.是否能够使用磁能和磁能密度的概念来推导或者验证出力F和距离L的关系?。