｜表面磁束密度の計算｜ＳＩ単位換算｜磁場解析ソフトELF/MAGIC使用記｜
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ご注意２）（たぶん）計算値と実測値には差が出ます。参考程度にご利用下さい
表面磁束密度の計算
磁石の表面からＸmm離れた位置の磁束密度を計算します。磁石の寸法とＢｒ値を入力してから「計算」ボタンを押してください。Ｂｒの値は等方性Ｂａフェライトは2000～2300程度、異方性Ｓｒフェライトは3800～4400程度です。
ガウスメータ（テスラメータ）の実測値と比較する場合には次の点にご注意下さい。
- プローブの厚さ
- プローブの磁気センサー（ホール素子）は内部に埋め込まれているため、プローブを磁石に密着して測定しても、若干の距離が生じ計算値よりも小さな値になります
- どれぐらいの深さに埋め込まれているかは計測器メーカーによって異なります（例．電子磁気工業製T-1Hは0.5mm）
- ホール素子の面積
- プローブ内部の磁気センサーには丸形状や角形状があり、ある面積を持っており測定する磁石の面積より充分小さい必要があります。
- これもまた計測器メーカーによって異なります（例.電子磁気工業製T-H1は1.8mm×5.3mm）。
SI単位変換
ＳＩ単位と従来のＣＧＳ単位の変換
磁場解析ソフトELF/MAGIC使用記
2001年に株式会社エルフの磁場解析ソフト「ELF/MAGIC(MINI)」を購入しました。 今まではノートに書いたり頭の中で想像するだけだった磁力線が目で見えるというのは画期的なことです。 （正確に言えばソフトで描画されるのは磁力線ではなく、ある点での磁力ベクトルです）。 これまでに何度か当社のユーザーからの依頼で磁場解析を行いました。相対的な比較を行うのにかなり参考になっているようです。 なかなか難しくて、使いこなすところまでは行きませんが実例を挙げて使用記などを書いてみたいと思います。
例題1、リードスイッチに働く力を求めてみる
磁石とリードスイッチの位置関係は図1、図2の通り。リードスイッチの接点の中央に「2mm×2mmのマックスウェルの応力面」を設定し、そこに働く力を計算した。計算条件は下記の通り。
磁石
- 材質：湿式異方性ストロンチウムフェライト
- 残留磁束密度：3,950G
- 保磁力：3000Oe
- 寸法：5×5×11（容易磁化方向11mm）
リードスイッチ
- 材質：Ni-Fe合金
- 接点間距離：0.2mm
計算結果は「2.55グラム」と出ました。ちなみ同じ条件で、磁石の残留磁束密度を4200Gに変えると2.90グラムと計算されます。
図1：リードスイッチと磁石の位置関係
図2：図1をElfMagicで表示した図（クリックで拡大します）
図3：リードスイッチの接点付近の磁束密度のベクトル（クリックで拡大します）
図4：マックスウェルの応力面にはたらく力のベクトル（クリックで拡大します）
