Hogy tudom kiszámolni ebben az esetben a Lorentz erő nagyságát?

Le kell egyszerűsíteni a számításokat úgy, hogy valahogy tudjuk közelíteni a valós megoldást. Triviális, ha van egy elektromágnesed, annak ki tudjuk számítani a mágneses indukcióját (célszerűen most üzemeljen ez DC-vel). Ha ezt leejted egy másik tekercs közepében, akkor az indukált feszültség számítható, hiszen mozgási indukcióról van szó. (Remélem triviális ez...).

Namost itt igazából alapvetően két problémád lehet:

1. Nem ismerjük a mágnesed indukcióját.

2. A külső tekercs, és a mágnes között az energiaátvitel csak valamilyen szorzóval vihető át, amely szorzó szintén nem ismert. (Amivel ezt lehet számolni, az úgy hívják, hogy kölcsönös induktivitási tényező).

Ha ebből az egészből akarsz valamit csinálni, akkor egy lehetséges megoldás a következő:

1. Megcsinálod a külső tekercset, aminek tudod a menetszámát.

2. Bekötöd a terhelést ismert ellenállásra (akár rövidzár is lehet, ekkor csak a tekercs ellenállását kell kimérned előzőleg).

3. Bekötöd a fesz és árammérőt.

4. Leejted a mágnest.

5. A mért adatokból kiszámítod a teljesítményt, P=U*I. (Nyílván ez egy időben változó érték lesz, de első közelítésben számolhatsz egy átlagértékkel, pontosabb méréshez jól felszerelt géppark kéne...).

6. Leméred, mennyi ideig esett a test. (Nyílván lasabban esik, mint szabadeséskor)

7. Kiszámítod a betáplált munkát, W_be=m*g*h.

8. Kiszámítod a kimenő munkát, W_ki=P*t.

9. Meghatározod az energiaátvitel hatásosságát:

éta=(W_ki/W_be)*100 [%].

10. Most, hogy megvan a %-os hatásfok, ebből arányosság alapján már vissza tudod számítani más geometriai méretek esetére azt, hogy adott esési magasságnál mekkora lesz a kimenő teljesítmény.

Első közelítésnek ez szerintem tökéletes, és jó kis barkácsolás is egyben otthonra.

Precízebb számításokhoz mindenféle bonyolult diffegyenletekkel kéne számolgatni.

Pontosabb mérések elvégzéséhez pedig költséges géppark kell. Amit leírtam, ahhoz elég egy pár Ft-os digitális multiméter, ami tud feszt meg áramot mérni.