솔레노이드 힘 계산기
솔레노이드 힘 계산기는 Maxwell 응력 텐서(F = B²A/2µ₀)로 솔레노이드 액추에이터와 전자석의 흡인력을 계산합니다. 인터랙티브 힘-에어갭 SVG 차트, 코일 설계 매개변수, 코어 재료 선택(연철, 규소강, 페라이트), 포화 감지, 열 평가를 제공합니다. 무료, 가입 불필요.
프리셋
코어 재료
코일 매개변수
결과
힘 vs. 에어갭
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솔레노이드 힘 계산기란?
솔레노이드 힘 계산기는 Maxwell 응력 텐서 방정식 F = B²A/(2µ₀)을 사용하여 솔레노이드 액추에이터와 전자석의 전자기 흡인력을 계산합니다. B는 에어갭의 자속 밀도, A는 코어 단면적입니다. 코어 재료 투자율, 자기회로 자기저항, 포화 효과를 고려합니다. 인터랙티브 힘-에어갭 차트는 에어갭 거리에 따른 비선형 힘 변화를 보여줍니다 — 릴레이, 밸브, 잠금장치, 액추에이터 설계의 핵심 매개변수입니다.
사용 방법
- 코일 매개변수 입력: 감은 수, 전류, 코일 치수
- 코어 재료 선택 (연철, 규소강, 페라이트) 또는 프리셋 선택
- 에어갭 거리를 설정하여 해당 갭에서의 흡인력 계산
- 힘-에어갭 곡선을 확인하여 스트로크에 따른 힘 변화 파악
- 포화 및 열 경고를 확인하여 안전한 동작 조건 보장
자주 묻는 질문
솔레노이드 흡인력은 어떻게 계산하나요?
솔레노이드 흡인력은 Maxwell 응력 텐서로 계산: F = B²A/(2µ₀). 먼저 기자력(N×I)을 계산하고, 자기회로의 총 자기저항(코어 + 에어갭)을 구합니다. 자속 Φ = MMF/R에서 자속 밀도 B = Φ/A를 얻습니다. 힘은 B²에 비례하므로 에어갭이 닫힐수록 급격히 증가합니다.
왜 에어갭이 줄면 솔레노이드 힘이 증가하나요?
에어갭은 코어보다 훨씬 높은 자기저항을 가집니다 (µr ≈ 1 vs 5000). 갭이 닫히면 총 자기저항이 급격히 감소하여 자속 밀도가 증가합니다. 힘은 B²에 비례하므로 대략 1/gap²의 관계를 따르며, 특성적인 비선형 힘-스트로크 곡선을 만듭니다.
자기 포화란 무엇이고 힘에 어떤 영향을 미치나요?
자기 포화는 코어 재료가 최대 자속 밀도에 도달할 때 발생합니다 (연철 1.5 T, 규소강 2.0 T). 포화를 넘어서면 전류를 증가시켜도 자속과 힘의 증가가 미미합니다. 이 계산기는 포화를 감지하고 B가 재료 한계를 초과하면 경고합니다.