渔歌 发表于 2018-12-24 17:43

Maxwell电磁涡流力仿真结果,电流有一段下降的是怎么回事?

实验原理是给线圈充电然后放电,线圈产生涡流,线圈上方导体产生互感,生成斥力,这个电容放电的过程怎么会有一个下降又上升的过程啊如图所示

-仲-文- 发表于 2018-12-24 20:54

估计是这样:
   电流曲线变化:
         充满了电荷的电容,放电,电流流过电阻,继续流过电感(线圈),流回电容,形成回路;
          1、刚开始的时候电荷释放越来越多,电流增大,通过电感(线圈)的电流增大,由楞次定理可知,电感(线圈)会产生一个反向的电压,这个电压产生电流/(叫做反向电流,电流没原来的大,方向相反),把原电流抵消,电流曲线增长变缓,甚至下降,但是电感(线圈)产生的电流始终小于电容释放电荷产生的电流,电流曲线始终为正,随着电容释放电荷的速率减慢,电流变化频率变慢,电感(线圈)产生的反向电流也越小,电流曲线继续上升,直到电荷释放的速率达到最大值,电流曲线达到最高点,电荷释放速率慢慢下降,电流曲线也慢慢下降,直至电荷释放完毕,电流也变为0.
   导体板所受电磁力的变化曲线变化规律:
          电磁力F=BLI,F是如上曲线变化,L是导体属性,是不变指,那么变化的肯定是B和I;分析
         1、电感(线圈)既是将变化的电流转化为磁场的工具,也是将变化的磁场转为电流的工具(这里将电能对比为电流,磁能对比为磁场);
         2、电容释放电荷,那么电感中通过了变化的电流,必将在周围产生磁场,这个电流的变化规律不是线性的,所产生的磁场也不是不是稳定的,也是变化的。此时导体处于电感(线圈)上方,就是说导体处于变化的磁场中,处于变化磁场中的导体会产生电势,导体内部电荷会移动形成导体内部电流,这是就是标准的“处于磁场中的导体带了电,那么它必将受到磁场给它的力”,就有了图中的受力曲线;
         3、图中搜里曲线是0.07ms才采集到,说明2的电磁转化过程在0.07m后才完成;
         4、从上述2可知导体受力的关键是电感(线圈)所激发的磁场,它是主因,那么导体的受力必然是随电感(线圈)所激发的磁场变化而变化。电感(线圈)激发的磁场是由电流的变化率来决定;
         5、在0.3ms(第一个极点)时,反向电动势产生了,它把电流的变化率降低了,所以磁场变弱了,导体受力下降了;
         6、当反向电动势产生的电流的变化率达到最大值,电感产生的磁场处于最小值,这就出现了第二个极点,0.55ms位置;
         7、电流变化率继续上升,磁场继续变大,导体受力继续变大,直到电容释放电荷所产生的电流变化率等于0,导体受力也达到最大值,1.3ms位置;
         8、电流开始变小,磁场可以开始变小,导体受了减小,受力曲线开始变小;
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
      后面虽来补充,解释不下去了,楼主看看是不是和你理解的一样,我理解的是这样。不知道有没有大神知道一下,有哪些错误。

Jetting 发表于 2018-12-24 22:21

楼主这个问题,可能和直流电磁铁的动态电流响应在上升中出现短暂下降,原因类似——线圈自感随时间变化引起的。
不同点在于电磁铁一般是由于衔铁运动,使线圈电感变化,从而产生短暂下降的过程。当电感稳定后,电流继续上升。
而楼主这个线圈上方导体产生的感应电流是逐渐增大的,导致线圈电感也产生变化,电感变化到达一定值时,电流产生下降。变化到达一个峰值后变化会减少,电流继续上升。

渔歌 发表于 2018-12-25 17:21

-仲-文- 发表于 2018-12-24 20:54
估计是这样:
   电流曲线变化:
         充满了电荷的电容,放电,电流流过电阻,继续流过电感(线圈) ...

谢谢这么详细的回复,我的想法也是和你一样的,上面导体互感产生反向磁场还有电动势,抵消了一些,然后随着导体位移反向的电动势少了,额大概就是这个意思。我这个导体会因为和线圈之间产生斥力而形成位移

渔歌 发表于 2018-12-25 17:23

Jetting 发表于 2018-12-24 22:21
楼主这个问题,可能和直流电磁铁的动态电流响应在上升中出现短暂下降,原因类似——线圈自感随时间变化引起 ...

其实我还有点好奇这个电源(电容)放电的过程是怎么样的,缓慢增加还是慢慢减少的,不是专业人士也没研究过,不是很懂

-仲-文- 发表于 2018-12-25 17:30

渔歌 发表于 2018-12-25 17:23
其实我还有点好奇这个电源(电容)放电的过程是怎么样的,缓慢增加还是慢慢减少的,不是专业人士也没研究 ...

嗯,跟你一样,如果有更好的解释那就很好了。

Jetting 发表于 2018-12-25 22:39

-仲-文- 发表于 2018-12-25 17:30
嗯,跟你一样,如果有更好的解释那就很好了。

电容和线圈串联,线圈的电流就是电容的电流。你仿长点时间,电流应该还会变为负的,振荡多次后,上面的铝块差不多消耗完能量就慢慢停止(如果你仿真有开涡流损耗)。
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