Indutores e ímã - sem vibração

Eu estava tentando criar um dispositivo que pudesse vibrar - então peguei um indutor, 220uH 22uH, coloquei corrente pulsada de 12V (~ 10Hz) e coloquei ímã de neodímio - eu esperava sentir a vibração de 10Hz de um ímã em minhas mãos quando segurando 1mm do indutor - mas não sinto nada.

Eu tentei 2 ímãs diferentes, o resultado é o mesmo.

O que eu fiz de errado? Isso se deve ao fato de que meu indutor é 'descarnado'?

A indutância e a frequência são quase certamente totalmente inadequadas para o nível de acionamento fornecido. A menos que você esteja fornecendo milhares de amplificadores de acionamento (nesse estágio você precisaria de óculos de soldagem para visualizar o indutor), precisará de um arranjo diferente.

A corrente através de um indutor ideal aumentará linearmente com o tempo em que uma tensão constante é aplicada.

• I = V xt / L

Aqui

L = 220 uH = 2.2E-4

t = 1/2 do ciclo de 10 Hz = 0,05 = 5E-2segundo

V = 12 Volts

• I = Vt / L = 12 x 5E-2 / 2,2E-4 = 2727 Amperes

A maioria das fontes de alimentação disponíveis não são capazes desse tipo de corrente :-).

Para operação em torno de 10 Hz, você precisa de um valor de indutância MUITO maior. O indutor pode não ser muito maior fisicamente, mas terá um número muito grande de voltas comparativamente. Para um indutor fisicamente muito pequeno, o fio se tornará muito fino, a resistência será alta e a resistência começará a desempenhar um papel muito significativo.

Para usar o indutor existente em níveis sensíveis de corrente e potência, você precisaria aumentar substancialmente a frequência e os pulsos resultantes não seriam capazes de ser detectados como vibração. Por exemplo, reduzir a corrente de pico para ~ = 2,7A exigiria operação a 10 kHz.

Para começar a experimentar nesta área, a maneira mais fácil é provavelmente desmontar um pequeno revezamento. Isso geralmente terá um núcleo laminado, a CC opera correntes entre os 10s de mA e os 100s de mAs e produziria forças de "tração" que são perceptíveis.

Observe que você pode usar uma "peça de vara" com mola para obter vibração mecânica. Seu ímã fornecerá sucessivamente atração e repulsão nos ciclos subsequentes. Como o ímã também será atraído pelo material do núcleo, você ainda precisará utilizar uma mola se desejar forças de atração e repulsão aproximadamente simétricas.

* COMENTÁRIOS ADICIONADOS *

Há vários comentários sobre outras respostas. Eu acredito que a forma básica do núcleo está boa, mas que o material e as voltas do amplificador estão errados. Assim -

Comece separando quase todos os pequenos relés de acordo com minha sugestão. Eles fizeram o trabalho de otimizar o núcleo e usar MUITO fio fino e muitas voltas e ....

Depois de experimentar, tente você mesmo. O núcleo que você está usando PODE trabalhar com muitas voltas do fio mais fino que você pode encontrar, mas o ideal é que você queira um núcleo com "permeabilidade" MUITO maior. Isso aumentará bastante sua indutância para um determinado produto de torneamento de ampère. Um núcleo de fios de ferro macio funcionaria muito bem. Metal (ferro) em pó também.

O que você quer vibrar, quanto pesa ? Um motor de vibração de um telefone celular antigo é uma solução possível? Ele pode fazer um telefone de 100g vibrar enquanto estiver deitado sobre uma mesa.

Se você quiser fazer isso com a bobina e o ímã, a energia é muito baixa (veja o cálculo abaixo). O neodímio produz ímãs permanentes com o fluxo mais alto, e talvez esse não seja o problema aqui, nem o núcleo da bobina, mas pense em um alto - falante . Pulsando 12V em um 8$\Omega$o alto-falante pode ser sentido e ouvido. Então qual a diferença? Para começar com o número de turnos . Você precisa de muitas voltas em uma bobina para ter uma resistência de vários ohms. Na sua bobina, isso pode ser limitado (você deseja baixa resistência em uma bobina!), Portanto, o campo será menos forte. Mas mais importante: acoplamento magnético entre ímã e bobina. Em um alto-falante, isso é ótimo: o núcleo da bobina = o ímã. Você não pode ter melhor que isso. Você pode ter que colocar sua bobina muito perto do ímã para ter alguma vibração, mas isso obviamente limitará a amplitude da vibração.

editar (após a correção do valor da indutância)
Apenas por diversão, decidi também fazer alguns cálculos. Eu escolhi um 22$\mu$Bobina com aparência semelhante à da sua pergunta para referência. A 10Hz, a indutância será muito menor que a resistência da bobina; portanto, procuramos primeiro a última. Folha de dados diz 0.13$\Omega$. Então a reatância:$X_L = 2 \pi f L = 2 \pi \times 10 \times 22\times10^{-6} = 1.4m\Omega$. Isso representa apenas 1% da resistência, então vamos ignorá-la.$I = \frac{12V}{0.13 \Omega } = 92A$. Muito menos do que o valor de Russell, mas ainda muito para a sua fonte de alimentação (a menos que você use um soldador). Assumindo que a tensão da fonte de alimentação diminui, você dificilmente estará inserindo energia na bobina.
nota: este cálculo assume uma corrente de onda senoidal. Na realidade, será mais uma onda quadrada, e então a maneira de calcular de Russell é melhor. (Pelo menos em teoria. Na prática, Russell ignora um fator que é$10^2$ maior que o valor calculado, enquanto Steven ignora um fator$10^2$ menor que o valor calculado.)

Os indutores podem ser de 3-5 tipos.

• Projetado para ser sem perdas com caminho magnético fechado
• Gapped para dissipar, emite campo magnético quando saturado
• Núcleo de ar aberto
• Núcleo de ar fechado
• Projetado com perdas deliberadas para absorver energia CA, com núcleo de ferrite condutor e emissão muito pequena

Seu indutor é provavelmente o último tipo. Portanto, não há muito campo em torno do indutor.

Edit: Após a depuração. A causa é que o indutor é muito baixo em indutância para que o experimento forneça força perceptível.