音圈对磁路作用力分析：原理与仿真研究

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众所周知，磁场对通电音圈会产生洛伦兹力，从而使得音圈上下运动。但把音圈和磁路作为一个整体，磁路对音圈的洛伦兹力是内部力。所以音圈对磁路必然存在反作用力。也有固定音圈，磁路振动的做法，就是灵敏度够呛。

磁路（包括磁钢和铁件）受到的力是和音圈受力BLI大小相等，方向相反的 。音圈对磁路的力不是洛伦兹力，是磁路中极化电流产生的电磁力。可以用麦克斯韦张量积分，另外ansoft还可以用虚功法来求力。虚功力比张量积分求解精度高。

从我之前后台收集到的答复来看，很多人还是有误解的。

下面两张图是微信群中蒋元武博士分享的动铁电磁力计算的方法。蒋元武快毕业了，欢迎各大公司抢。

电磁力的计算方法

1. 洛伦兹力

   运动电荷或通电线圈在磁场中所受到的力称为洛伦兹力。洛伦兹力计算公式只能计算体积力，就是大家熟悉的F=BL*I。其物理意义十分明显，且计算十分方便。

   
   

2. 麦克斯韦张量积分

   麦克斯韦张量积分计算的是表面张力，需要做闭合积分面。总的力由面积分计算。2维计算时，曲面退化成曲线。张量积分对网格等要求较高。用张量来算好处在于可以求得表面应力分布。

   
   

   2d轴对称模型中计算公式

   
   

   

   

   
   

   3d模型中计算公式

   

   

   
   

3. 虚功力
   

虚功法，或者说虚位移法对体积力和面积力均可以计算。根据能量守恒原理，磁场中储能的增加量则等于机械能与电能的总和。

我做了一个简单的表格，汇总相关的磁场仿真软件和电磁力计算方法。