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An Observation of Unified Force Expression in The Cylindrical Magnetic Material with a Vertical Current Running Through Its Center

전류가 관통하는 원통형 자성체에 미치는 전자기력식의 통일성에 대한 고찰

  • Choi, Hong-Soon (Kyungpook National University, School of Electrical Engineering)
  • 최홍순 (경북대학교 산업전자전기공학부)
  • Received : 2011.09.20
  • Accepted : 2011.10.25
  • Published : 2011.10.31

Abstract

Magnetic force calculation methods such as Maxwell stress, virtual work principle, equivalent magnetic charge, and equivalent magnetizing current are widely used until now. The force density is still controversial issue even though it is common sense that all of these methods have legitimate results. The surface force densities of each method are quite different with each other in the point of numerical result and final expression. In this paper, it is shown that a unified expression of body force density is derived using virtual air-gap scheme for an analytic model in which cylindrical magnetic material with a vertical current runs through its center.

지금까지 자성체에 미치는 전자기력을 계산하기 위해서는, 맥스웰 응력법, 가상변위법, 자하법, 자화전류법등이 널리 사용되어 왔으며, 이들은 자성체 덩어리 전체에 미치는 전자기력을 계산하는 데 있어 모두 정당한 결과를 가져온다고 보고 있다. 그러나 전자기력 밀도식의 완전한 형태에 대해서는 아직 까지도 논란이 있으며, 각 방법에 의한 표면 전자기력 밀도는 식과 수치해석 모두 다른 결과를 보인다. 본 연구는 전자기력밀도를 체적력으로 국한하여 가상공극법을 적용하였을 때, 모두 같은 형태의 식으로 도출이 됨을 해석식이 존재하는 모델을 통하여 보여준다. 즉, 가상공극 개념을 적용할 경우, 체적력 전자기력 밀도식의 통일 가능성을 보여 주는 것이다.

Keywords

References

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