Как визуализировать магнитное поле?

Question

[Сергей Соколов]

В каком софте с низким порогом входа можно задать несложную 3D модель формы проводника и получить наглядную визуализацию магнитного поля? (возникающего, если пустить постоянный ток по проводнику этой формы)

Например, интересует "спираль второго порядка" (не знаю как правильно) — катушка, намотанная не проволокой, а как бы тонкой спиралью из проволоки. Вместо провода в ней намотана спираль микро радиуса. Спираль из спиралей )

Или катушка с сечением на круглым, а Г-образной формы.

Comments

[GavriKos]

Что то мне кажется что такого специфичного софта с низким порогом входа не бывает априори. Задача узкоспециализированная.

Может кнчн можно найти какие то модификаторы для 3д-пакетов, но все равно вряд ли.

[Griboks]

Я бы на вашем месте написал свой простенький визуализатор под конкретно вашу задачу. Проблема в том, что имитационное моделирование магнитного поля в 3d+t произвольной формы - это очень и очень тяжёлая задача. Скорее всего, для вашей катушки достаточно написать линейную формулу с учётом симметрии.

[rPman]

Griboks, если без t то это простое сложение значений напряженности в каждой точке, а проводник можно представлять бесконечно тонким (т.е. определять только направлением тока) для упрощения

[Viktor T2]

python + visualise magnetic field
magpylib https://github.com/magpylib/magpylib
Pymagnet https://pypi.org/project/pymagnet/
Порог вхождения - программирование на уровне студента
Можно делать не самому, а заказывать на фрилансах, за деньги,
Еще:
Векторные поля Есть ли на просторах интернета приложения для визуализации векторов и операций на ними в 2,3 измерениях?
пайтон 3D - рисовалки:
Mayavi docs.enthought.com/mayavi/mayavi
PyVista https://docs.pyvista.org/version/stable/
Есть еще что-то
UPD
Катушки https://github.com/shredEngineer/MagnetiCalc?tab=r...

Answer 1

[pvvv]

2d: femm.info
3d: radia, но там что-то сайт старой версии для математики помер, на гитхабе вроде была более свежая версия с привязкой к питону.
прямоугольные параллелипипеды и дуги с равномерно распределённым током считает аналитически.
но вот строить сложную геометрию по кусочкам удовольствие то ещё.

Answer 2

[rPman]

Попробуй phet interactive simulation, судя по видеодемонстрациям это очень простая и в то же время функциональная система для обучения, как я понял магнитные поля там есть для постоянных токов в проводниках (собирай из сегментов свою конфигурацию)

Для переменных токов нужны очень и очень сложные и дорогие пакеты.

Comments

[Сергей Соколов]

Благодарю! Там, похоже, только в одной плоскости они просчитывают с шагом в точках вектор поля. А мне бы на тензор полюбоваться )

[Сергей Соколов]

на какие сложные и на торрентах  дорогие пакеты посмотреть, для понимания своей бестолковости?

Интересно, какой софт Seymour Duncan используют при проектировании гитарных звукоснимателей?.. )

[rPman]

первое что нагуглил: Comsol Multiphysics (пример) и само собой ansys (вот пример визуализации и расчетов)

из бесплатных бинг посоветовал Finite Element Magnetics (FEMM)

[Сергей Соколов]

upd. нашёл список профессионального софта. Но там, конечно, дичь промышленная. Это не то, что скачать демку поиграть и сходу всё понятно )

[rPman]

вот про ansys hfss я узнал из этого видео, там же были видео по проще софта, как я понимаю тоже можно нагуглить

а вообще софта гуглится тьма, в т.ч. опенсорсного но очень очень узкозаточенные, и не обязательно с хорошей визуализацией

Answer 3

[Viktor T2]

MagnetiCalc - рассчитывает магнитное поле произвольных катушек.
https://github.com/shredEngineer/MagnetiCalc?tab=r...

spoiler

Answer 4

[mayton2019]

В школе мы делали такой эксперимент. Клали на магнит толстый лист бумаги. И потом
сверху сыпали металлические опилки. И трясли.

После этого опилки выстраивались как-бы в линии магнитной напряженности.
Вот твоя задача - рассечь катушку плоскостью
и насыпать виртуальных опилок.

Comments

[Сергей Соколов]

это понятно, только в 3D )

В любой точке пространства, где захочется нарисовать  опилок  вектор, придётся считать .. что? Сумму расстояний (1 / L²) до каждого отрезка проволоки длиной дельта, стремящейся к нулю?

Делабельно, но тяжко )

[mayton2019]

В 3Д будет тоже самое. Разбросай 3Д опилки.