一个旋转的磁铁可以看作是两个在空间中相差90度相位也相差90度的磁偶极子的叠加。。但是实际使用的话效率可能有点蛋疼。。
算了下。。把一个半径0.5米的球形的钕铁硼磁钢(按内部磁感应强度1T算)按每秒100000转转起来,大概能达到150W的辐射功率。。
对于球形磁钢内部,有
$$ B = \frac{2}{3} \mu_0 M $$
即单位体积磁化强度
$$ M=\frac{3B}{2\mu_0} $$
乘以球体积,得到总磁偶极距
$$m_0=\frac{4}{3}\pi R^3 M $$
角频率
$$\omega=2\pi f $$
对于两个互相垂直的磁偶级子的功率(一般来说功率不能这么直接叠加,不过在这个例子里,两个场的矢量正好互相垂直,所以直接乘2没有问题)
$$ P=2\frac{\mu_0 m_0^2 \omega^4}{12\pi c^3}=\frac{64\pi^5R^6B^2f^4}{6 \mu_0 c^3}$$
可以看出其实这个辐射功率其实和"天线"的尺寸没啥关系,只和磁体的总磁偶极距有关。。(对于电偶极子也是如此,但是对于实际的偶极子天线而言,情况显然不是两个通交流电的带电小球这么简单,还必须使其之间的电容电感所形成的LC电路谐振,所以天线尺寸才需要与频率相关,但是在这个例子里,由于直接强制使磁铁以规定的角速度高速旋转,所以不考虑这点。)
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4年4个月前
对于用磁场来发射电波,个人认为相比于带动一个磁铁,还是矿石收音机的那种线圈天线比较实用。。
话说论坛传图片的功能好像坏了。。
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4年4个月前
必然可以啊。只是机械转速都不能太快,每秒几十到几百转,辐射频率几十到几百赫兹。而这么低的频率波长很长,需要大天线(磁铁)辐射效率才高。而普通小磁铁转起来,辐射效率会很蛋疼。。。
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4年4个月前
真的可以?从来没有这么考虑过
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4年4个月前 修改于4年4个月前
旋转的电极制作起来容易一些。
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4年4个月前
可以用细长的导磁材料当做“天线”,然后用一个很小的磁铁来旋转,这样就容易达到几万转高速,也就是几十k的交变磁场。
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4年4个月前
引用 虎哥:
可以用细长的导磁材料当做“天线”,然后用一个很小的磁铁来旋转,这样就容易达到几万转高速,也就是几十k的交变磁场。这样实际上是没有作用的,原因见上。。
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磁场的散度和旋度变了么。。。学的不精,不大会
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4年4个月前