Quiero construir solenoide 0.5T (Longitud 30 cm y diámetro 0.5 cm). ¿Alguien puede proporcionarme la fórmula teniendo en cuenta la longitud, el radio del solenoide y el radio del cable, es decir, el radio exterior después de enrollar el cable? Conozco esta fórmula (B = uNI / L).
Para un solenoide largo y delgado, el radio no afecta mucho la fuerza. Todo lo que importa es el densidad de turno (la forma en que se agrupan los giros) y el actual.
La intensidad del campo magnético es proporcional a la corriente multiplicada por la densidad de giro. Para obtener 0.5T dentro de una bobina descubierta (μ = 0.0000012566), necesita aproximadamente 400000 amperios de vueltas por metro. Para un solenoide de 0,3 m que podría ser 120000 vueltas a 1A, o 12000 vueltas a 10A, o 1200 vueltas a 100A.
El cable puede ser de cualquier grosor que se ajuste sin engordar demasiado el solenoide. Para una sola capa de 1200 vueltas, el radio del cable debe ser de 0,3 m / 1200/2 = 0,125 mm o menor. Una bobina de doble capa podría usar un alambre que sea el doble de grasa (porque solo necesita la mitad de las vueltas por capa), pero aumentaría el diámetro de la bobina en 0,5 mm.
El espesor mínimo aceptable del cable se determina según la cantidad de corriente que puede tomar el cable sin fundirse. El cable más delgado tiene una mayor resistencia y, por lo tanto, disipa más energía y se calienta. El cable dentro de una bobina multicapa se calienta más porque está rodeado por otro cable (caliente).
radio de 0.125 mm = diámetro de 0.25mm o 30AWG. Ese cable de cobre de tamaño tiene una resistencia de aproximadamente 0,35 & ohm; / m. Circunferencia = Pi * D, por lo que la longitud total de 1200 vueltas de bobina de una capa con un radio interior de 5 mm es 5.125mm * 2 * Pi = ~ 39m, que tiene una resistencia de ~ 13.5 & ohm ;. 100A que pase a través de esta bobina generaría alrededor de 13.5 y amm; * 100A 2 = 135kW de calor. Puede durar unos microsegundos antes de agotarse.
Una bobina de doble capa podría usar 0,5 mm de diámetro o 24 AWG, que tiene una resistencia de ~ 0.088 & ohm; / m. Esta bobina mediría 3.4 & ohm; y disipar 34kW. Para conducirlo necesitarías 340VDC a 100A. Podría durar algunos microsegundos más.
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