Moin allerseits! Ich habe kürzlich einen "Taschenrechner" für Magnetfelder programmiert. Die Software heißt "MagnetiCalc" und steht unter einer freien Lizenz, kann also von jedem benutzt, weitergegeben und verbessert werden. Ich habe mal einen Screenshot der GUI angehängt. Hier der Link zum GitHub-Repository: https://github.com/shredEngineer/MagnetiCalc Momentan berechnet das Programm die magnetische Flussdichte, in zukünftigen Versionen möchte ich aber unbedingt auch eine Berechnung der Eigeninduktivität mit einbauen. Insofern würde sich das Programm auch zur interaktiven Dimensionierung aller möglichen Luftspulen eigenen. Außerdem sollten in Zukunft unbedingt auch permeable Kernmaterialien (also außer Vakuum halt) unterstützt werden. Leider bin ich kein Physiker und warte an dieser Stelle immer noch auf den goldenen Tipp, wie man das ohne großartige analytische Umwege weiterhin durch Superposition mittels Biot-Savart hinbekommt... Falls hier also jemand ebenso gerne in Python programmiert und sich für Magnetfelder oder Elektrodynamik im weitesten Sinne interessiert, freue ich mich natürlich um jede Mithilfe und "Commits" auf GitHub! Lasst mal hören, was ihr davon haltet. Ich nehme jeden Verbesserungsvorschlag dankend an und werde versuchen, diese umgehend umzusetzen! :-) Beste Grüße & ein schönes WE - Paul
Hut ab. Ich habe mir den Code jetzt nicht angeschaut, aber bei solche Projekten bin ich immer schwer beeindruckt. Obwohl ich auch zwischendurch partielle DGL brauche (diese dann aber mit einem Programm lösen lasse...) und wir solche Lösungsverfahren im Studium rauf und runter durch exerziert haben, glaube ich ich könnte sowas niemals programmieren, erst recht nicht in Python und dann noch mit so einer hübschen Visualisierung. sehr cool! wenngleich ich natürlich weiss, dass dir dieser Kommentar jetzt nicht viel nützt :-)
Moin Tobias, danke für deinen Kommentar! :-) Dafür hast du vermutlich einen besseren theoretischen Hintergrund als ich. :-D Allgemeiner Nachtrag: Was mich vom Hocker gehauen hat, als ich es jetzt endlich herausgefunden habe (bzw. die entsprechende Textstelle im Jackson gefunden habe): Die Induktivität ist einfach nur das Volumenintegral der quadrierten magnetischen Flussdichte. Also total simpel zu implementieren, ist jetzt auch vom Programm unterstützt. (Ich dachte zuerst immer, dass man zuerst Leiterschleifen identifizieren muss, um dann mit Polygonen, Flächen und Normalenvektoren zu hantieren etc. ... dabei ist es trivial.) Beste Grüße! - Paul
Moin Paul das weiss ich nicht. Aber ich habe mir vorgenommen deine SW genauer anzuschauen. Ich wollte sowas immer mal selber entwickeln, aber ich bin nicht gut genug im Programmieren. Man könnte deine SW noch für elektrische Felder aufbohren. Dann hätte man einen EM Solver, das ist schon cool.
Ja, das könnte man tatsächlich machen. Man müsste sich nur überlegen, in welchem Umfang, und wie man das darstellt! :-) Wenn keine Ladungen vorhanden sind, brauchen wir kein elektrisches Skalarpotential (wenn ich das richtig verstanden habe), und das E-Feld entspricht gerade der (negativen) Zeitableitung des Vektorpotentials, was ich ja glücklicherweise bereits berechne. Nun könnte man den Spulenstrom zeitveränderlich machen, im einfachsten Fall natürlich einfach harmonisch. Dann müsste man einen Loop einbauen, der den Spulenstrom verändert und alle Felder neu berechnet. Da ich jetzt eine GPU-Beschleunigung (CUDA) eingebaut habe, könnte das sogar mit annehmbarer Framerate passieren. Aber ok, es ist immer noch Python... man müsste schauen, wie "flüssig" das dann wird. Aber es könnte schnell unübersichtlich werden, mehrere Felder gleichzeitig darzustellen -- müsste man ausprobieren! EDIT: Am schönsten wäre natürlich, gleich alle Maxwell-Gleichungen mit unterzubringen. Dann könnte man sich auch die Freifeld-Propagation angucken... Meine Priorität wäre allerdings gerade eine ganz andere: Und zwar möchte ich Kernmaterialien möglichst genau modellieren. Das ist momentan noch sehr naiv implementiert (über Regionen variabler Permeabilität), und ohne Sättigung, Hysterese, etc... Viele Grüße! - Paul
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Pawl W. schrieb: > Meine Priorität wäre allerdings gerade eine ganz andere: Und zwar möchte > ich Kernmaterialien möglichst genau modellieren. Das ist momentan noch > sehr naiv implementiert (über Regionen variabler Permeabilität), und > ohne Sättigung, Hysterese, etc... Ui, bei den Kernmaterialien hast du Dir ja echt was vorgenommen. Selbst im LT-Spice sind da nur rudimentäre Modelle hinterlegt. Neben Sättigung und Hysterese kommt ja auch noch die Frequenzabhängigkeit dazu. Verursacht wird das u.a. von den vielen unterschiedlichen Materialeinflüssen auf die magnetischen Domänen und deren Ummagnetisierungsverhalten: https://www.youtube.com/watch?v=HzxTqQ40wSU
Moin Bernd, danke für das Video! Das ist total faszinierend; ich wusste garnicht, dass man den Weiss'schen Bezirken regelrecht beim Umkippen zusehen kann! :-) Ja, wie genau ich das in Software modelliere weiß ich auch noch nicht. Naja, eins nach dem anderen! Beste Grüße! - Paul
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