§14.一般角柱磁石により作られる磁界

5)まとめ

 ここでは、14-4 の1) ~ 6) までの計算結果をまとめる。

即ち Fig.14-7 で示されている一般角柱磁石の点P0(X0, Y0, Z0)に作られる磁界を、一般角柱磁石(左手系)のローカル座標を用いて

HLX0, Y0, Z0 式(14-43)

と表す。すると14-4 の 1)上面からの磁場への寄与 から 6)底面からの寄与 までの総和として HLX0, Y0, Z0のX成分は

HLX0, Y0, Z0X

=Mcosθ4πμ0logY0+b+X0-a2+Y0+b2+Z02Y0+b+X0+a2+Y0+b2+Z02    Y0-b+X0+a2+Y0-b2+Z02Y0-b+X0-a2+Y0-b2+Z02    

+Msinθsinφμ0logZ0+2c+Z0+2c2 + X0-a2 +Y0-b2Z0+2c+Z0+2c2+X0+a2+Y0-b2    Z0+Z02+X0+a2+Y0-b2 Z0+Z02+X0-a2+Y0-b2   

+  Msinθcosφμ0tan-11X0-aY0+b Z0+2c Y0+b2 +   Z0+2c2+ X0-a2  

     -tan-11X0-aY0+b Z0 Y0+b2 +  Z02+ X0-a2

    -    tan-11X0-aY0- b Z0+2c Y0-b2 +   Z0+2c2+ X0-a2  

         -tan-11X0-aY0-b Z0 Y0-b2 +  Z02+ X0-a2

+Msinθsinφμ0logZ0+2c+Z0+2c2 + X0-a2 +Y0-b2Z0+2c+Z0+2c2+X0+a2+Y0-b2    Z0+Z02+X0+a2+Y0-b2 Z0+Z02+X0-a2+Y0-b2   

-   Msinθcosφμ0tan-11 X0+aY0+b Z0+2c Y0+b2 +   Z0+2c2+  X0+a2  

       -tan-11 X0+aY0+b Z0 Y0+b2 +  Z02+  X0+a2

      -    tan-11 X0+aY0- b Z0+2c Y0-b2 +   Z0+2c2+  X0+a2  

        -tan-11 X0+aY0-b Z0 Y0-b2 +  Z02+  X0+a2

-Msinθsinφμ0logZ0+2c+Z0+2c2 + X0-a2 +Y0+b2Z0+2c+Z0+2c2+X0+a2+Y0+b2    Z0+Z02+X0+a2+Y0+b2 Z0+Z02+X0-a2+Y0+b2   

-Mcosθ4πμ0logY0+b+X0-a2+Y0+b2+Z0+2c2Y0+b+X0+a2+Y0+b2+Z0+2c2  Y0-b+X0+a2+Y0-b2+Z0+2c2Y0-b+X0-a2+Y0-b2+Z0+2c2     式(14-44)

と表すことができる。

同様にHLX0, Y0, Z0のY成分は

HLX0, Y0, Z0Y

=Mcosθ4πμ0logX0+a+X0+a2 + Y0-b2 +Z02X0+a+X0+a2+Y0+b2+Z02    X0-a+X0-a2+Y0+b2+Z02 X0-a+X0-a2+Y0-b2+Z02   

+Msinθcosφμ0log Z0+2c+Y0-b2+ Z0+2c2+ X0-a2 Z0+2c+Y0+b2+ Z0+2c2+ X0-a2     Z0+Y0+b2+ Z02+ X0-a2 Z0+Y0-b2+ Z02+ X0-a2    

+Msinθsinφμ0tan-11 Y0-bZ0+2cX0+ a Z0+2c2 +  X0+a2+ Y0-b2  

    -tan-11 Y0-bZ0+2cX0-a Z0+2c2 + X0-a2+ Y0-b2

    -    tan-11 Y0-bZ0X0+ a Z02 +  X0+a2+ Y0-b2  

       -tan-11 Y0-bZ0X0- a Z02 + X0-a2+ Y0-b2

-   Msinθcosφμ0 log Z0+2c+Y0-b2+ Z0+2c2+ X0+a2 Z0+2c+Y0+b2+ Z0+2c2+ X0+a2     Z0+Y0+b2+ Z02+ X0+a2 Z0+Y0-b2+ Z02+ X0+a2    

-Msinθsinφμ0tan-11Y0+bZ0+2cX0+ a Z0+2c2 +  X0+a2+ Y0+b2  

      -tan-11Y0+bZ0+2cX0- a Z0+2c2 + X0-a2+ Y0+b2

       -tan-11Y0+bZ0X0+ a Z02 +  X0+a2+ Y0+b2  

       -tan-11Y0+bZ0X0- a Z02 + X0-a2+ Y0+b2

 -Mcosθ4πμ0logX0+a+X0+a2 + Y0-b2 +Z0+2c2X0+a+X0+a2+Y0+b2+Z0+2c2   X0-a+X0-a2+Y0+b2+Z0+2c2 X0-a+X0-a2+Y0-b2+Z0+2c2    式(14-45)

と表すことができる。
同様にHLX0, Y0, Z0のZ成分は

HLX0Y0Z0Z

=Mcosθ4πμ0 tan-11Z0X0+aY0+ b X0+a2 +  Y0+b2+ Z02   

      -tan-11Z0X0+aY0- b X0+a2 + Y0-b2+ Z02

     -tan-11Z0X0- aY0+ b X0-a2 +  Y0+b2+ Z02  

       -tan-11Z0X0-aY0- b X0-a2 + Y0-b2+ Z02

+Msinθcosφμ0logY0+b+Y0+b2 +  Z02 + X0-a2Y0+b+Y0+b2+ Z0+2c2+ X0-a2    Y0-b+Y0-b2+ Z0+2c2+ X0-a2 Y0-b+Y0-b2+ Z02+ X0-a2   

+Msinθsinφμ0log X0+a+Z02+ X0+a2+Y0-b2 X0+a+Z0+2c2+ X0+a2+Y0-b2     X0-a+Z0+2c2+ X0-a2+Y0-b2 X0-a+Z02+ X0-a2+Y0-b2    

-   Msinθcosφμ0logY0+b+Y0+b2 +  Z02 + X0+a2Y0+b+Y0+b2+ Z0+2c2+ X0+a2  Y0-b+Y0-b2+ Z0+2c2+ X0+a2 Y0-b+Y0-b2+ Z02+ X0+a2   

-Msinθsinφμ0logX0+a+Z02+X0+a2+Y0+b2X0+a+Z0+2c2+X0+a2+Y0+b2    X0-a+Z0+2c2+X0-a2+Y0+b2X0-a+Z02+X0-a2+Y0+b2    

 -Mcosθ4πμ0tan-11Z0+2cX0+aY0+ b X0+a2 +  Y0+b2+ Z0+2c2    

    -tan-11Z0+2cX0+aY0- b X0+a2 + Y0-b2+ Z0+2c2 

   -    tan-11Z0+2cX0- aY0+ b X0-a2 +  Y0+b2+ Z0+2c2 

        -tan-11Z0+2cX0-aY0- b X0-a2 + Y0-b2+ Z0+2c2 式(14-46)



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公開日:2015年3月9日       更新日:2023年10月16日      
作成者:児島 伸生
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