Kraft auf Eisenzylinder in Spule

DaDaVee_ · Anmeldungsdatum: 23.01.2020 Beiträge: 1

Meine Frage:
Guten Tag,

ich möchte einen Eisenkörper durch eine Glasröhre mithilfe von Spulen bewegen und damit eine Kraftausüben.

Nun scheitere ich an der Berechnung der Kraft mit der der Eisenzylinder in die Spule gezogen wird.

Mit Hilfe der Virtuellen Verschiebung bin ich von der Magnetischen Energie einer Spule auf die Kraft gekommen. (F=dW/ds)

Dies gilt ja aber nur für einen Punkt in der Spule.
Ich weiß dass, je weiter der Eisenzylinder in die Spule eintritt, desto geringer die Kraft wird. Das liegt ja scheinbar an dem Gradienten dBz/dz.
Wie kann ich das berechnen/abschätzen, ohne ein teures FEM Simulationsprogramm (Ansys Maxwell) zu nutzen?

Mir geht es vor allem erstmal um eine genauere Abschätzung, sprich wie müssen die Abmessungen meiner Spule und die benötigte Leistung sein.

Wann nutze ich hierbei das

für den Eisenzylinder und wann für die Luftspule?

Meine Ideen:

Ich muss doch sicherlich die Berechnung zweiteilen? Sprich für Eisenkern und Luftspalt extra?

Willkommen im Physikerboard!
Ich hab mal die LaTeX-Tags ergänzt, damit der Code auch dargestellt wird.
Viele Grüße
Steffen