¿Cómo calcular la fuerza que aplica un magnetorquer sobre una pieza de un material ferromagnético perfecto?

Es un buen equipo, ¡casi me dan ganas de construir un cubesat!

No estoy seguro de lo que significa un material ferromagnético 'perfecto'. ¿Es duro o blando? ¿Estamos hablando de algo en las cercanías de las bobinas, o muy lejos?

Si está lejos (en comparación con las dimensiones de las bobinas), puede asumir el campo del dipolo equivalente. El término 'actuación' aparentemente se refiere al momento dipolar magnético máximo de ~$0.2$ $A.m^2$de la bobina a plena corriente.

Si estás en el campo cercano, es más difícil. Veo que hay dos bobinas largas con núcleos de ferrita, por lo que el campo de estas puede aproximarse mediante una carga magnética aislada en cada extremo de la varilla. Parece que la tercera bobina es una gran bobina rectangular plana con núcleo de aire y no creo que haya una expresión analítica fácil para el campo a menos que esté cerca del eje de la bobina.

Si la pequeña pieza de material ferromagnético es dura (un imán permanente), la fuerza se expresa como el producto escalar de su momento magnético por el gradiente del campo de la bobina.

Si la pequeña pieza de material ferromagnético es muy suave (alta permeabilidad, sin histéresis, sin saturación), habrá un momento magnético inducido proporcional al campo de la bobina y el volumen de la pieza ferromagnética. En este caso, la fuerza resultante es proporcional tanto a la magnitud del campo como al gradiente del campo.

Es útil recordar que la fuerza es un gradiente de campo en$A/m^2$veces el momento magnético en$A.m^2$veces la permeabilidad del espacio libre (que tiene unidades de newtons por amperio cuadrado).

Encontré la respuesta. La fuerza sobre una pieza de material ferromagnético colocada a distancia sdel polo del electroimán con Mcorriente de accionamiento Iviene dada por

F = (M*I*u)/(2*(s^2))

Aquí, u= magnetic permeability of the mediumpor ejemplo, en el vacíou = magnetic constant