Jak měřit sílu magnetů

Magnety mají mnoho silných stránek a můžete použít agauss metrk určení síly magnetu. Můžete měřit magnetické pole v Teslase nebo magnetický tok ve Webers nebo Teslas • m² („tesla metrů čtverečních“). Themagnetické poleje tendence k vyvolání magnetické síly na pohybující se nabité částice v přítomnosti těchto magnetických polí.

​Magnetický tokje měření toho, kolik magnetického pole prochází určitou povrchovou plochou pro povrch, jako je válcová skořepina nebo obdélníkový plech. Protože tyto dvě veličiny, pole a tok, spolu úzce souvisejí, používají se obě jako kandidáty pro stanovení síly magnetu. Určení síly:

1. Pomocí Gaussova metru můžete magnet přivést do oblasti, kde nejsou poblíž žádné jiné magnetické objekty (například mikrovlnné trouby a počítače).
2. Umístěte Gaussův metr přímo na povrch jednoho z pólů magnetu.
3. Najděte jehlu na Gaussově metru a najděte odpovídající záhlaví. Většina gaussmetrů má rozsah 200 až 400 gaussů, s 0 gaussem (bez magnetického pole) ve středu, záporným gaussem vlevo a pozitivním gaussem vpravo. Čím dále doleva nebo doprava jehla leží, tím silnější je magnetické pole.

•••Syed Hussain Ather

Síla magnetů v různých kontextech a situacích může být měřena množstvím magnetické síly nebo magnetického pole, které vydávají. Vědci a inženýři berou v úvahu magnetické pole, magnetickou sílu, tok, magnetický moment a dokonce i magnetická povaha magnetů, které používají v experimentálním výzkumu, medicíně a průmyslu při určování síly magnety jsou.

Můžete myslet nagauss metrjako měřič magnetické síly. Tuto metodu měření magnetické síly lze použít ke stanovení magnetické síly letecké nákladní dopravy, která musí být přísná při přepravě neodymových magnetů. To je pravda, protože síla neodymového magnetu tesla a magnetické pole, které vytváří, mohou interferovat s GPS letadla. Neodymová magnetická síla tesla, stejně jako u ostatních magnetů, by se měla snižovat o druhou mocninu vzdálenosti od ní.

Chování magnetů závisí na chemickém a atomovém materiálu, který je tvoří. Tyto kompozice umožňují vědcům a technikům studovat, jak dobře materiály nechávají protékat elektrony nebo náboje, aby umožnily magnetizaci. Tyto magnetické momenty, magnetická vlastnost, která dává poli hybnost nebo rotační sílu v přítomnosti magnetu pole závisí do značné míry na materiálu, který činí magnety při určování, zda jsou diamagnetické, paramagnetické nebo feromagnetický.

Pokud jsou magnety vyrobeny z materiálů, které nemají žádné nebo jen pár nepárových elektronů, jsoudiamagnetický. Tyto materiály jsou velmi slabé a v přítomnosti magnetického pole vytvářejí negativní magnetizaci. Je těžké v nich vyvolat magnetické momenty.

​Paramagnetickémateriály mají nepárové elektrony, takže v přítomnosti magnetického pole vykazují materiály částečné vyrovnání, které mu dává pozitivní magnetizaci.

Konečně,feromagnetickýmateriály jako železo, nikl nebo magnetit mají velmi silné přitažlivosti, takže tyto materiály tvoří permanentní magnety. Atomy jsou uspořádány takovým způsobem, že si snadno vyměňují síly a nechávají protékat proud s velkou účinností. Díky nim jsou silné magnety s výměnnými silami asi 1000 Teslas, což je 100 milionůkrát silnější než magnetické pole Země.

Vědci a inženýři obecně odkazují na buďtažná sílanebo sílu magnetického pole při určování síly magnetů. Tažná síla je síla, kterou musíte vyvinout při vytahování magnetu z ocelového předmětu nebo jiného magnetu. Výrobci označují tuto sílu pomocí libry, což znamená hmotnost, kterou tato síla je, nebo Newtonů, jako měření magnetické síly.

U magnetů, které se liší velikostí nebo magnetismem napříč vlastním materiálem, použijte k měření magnetické síly povrch pólu magnetu. Měření magnetické síly materiálů, které chcete měřit, provádějte tak, že zůstanete daleko od ostatních magnetických předmětů. Měli byste také používat gaussmetry, které měří magnetické pole na frekvenci střídavého proudu (AC) menší nebo rovné 60 Hz pro domácí spotřebiče, ne pro magnety.

Thečíslo stupněneboN číslose používá k popisu tažné síly. Toto číslo je přibližně úměrné tažné síle pro neodymové magnety. Čím vyšší číslo, tím silnější je magnet. Rovněž vám řekne sílu neodymového magnetu tesla. Magnet N35 je 35 Mega Gauss nebo 3500 Tesla.

V praktických podmínkách mohou vědci a inženýři testovat a určovat stupeň magnetů pomocí produktu maximální energie magnetického materiálu v jednotkáchMGOes nebo megagauss-oesterds, což je ekvivalent asi 79 577,75 J / m³ (jouly na metr krychlový). MGO magnetu vám řeknou maximální bod na magnetudemagnetizační křivka, také známý jakoBH křivkanebohysterezní křivka, funkce, která vysvětluje sílu magnetu. To vysvětluje, jak obtížné je demagnetizovat magnet a jak tvar magnetu ovlivňuje jeho sílu a výkon.

Měření magnetu MGOe závisí na magnetickém materiálu. Mezi magnety vzácných zemin mají neodymové magnety obvykle 35 až 52 MGO, samarium – kobalt (SmCo) magnety mají 26, alnico magnety 5,4, keramické magnety 3,4 a flexibilní magnety 0,6-1,2 MGOes. Zatímco magnety vzácných zemin z neodymu a SmCo jsou mnohem silnější magnety než keramické, keramické magnety se snadno magnetizují, přirozeně odolávají korozi a lze je tvarovat do různých tvarů. Poté, co byly formovány na pevné látky, se snadno rozpadají, protože jsou křehké.

Když se předmět zmagnetizuje v důsledku vnějšího magnetického pole, atomy v něm jsou určitým způsobem zarovnány, aby mohly volně proudit elektrony. Když je vnější pole odstraněno, materiál se zmagnetizuje, pokud zůstane vyrovnání nebo část vyrovnání atomů. Demagnetizace často zahrnuje teplo nebo opačné magnetické pole.

Název „BH křivka“ byl pojmenován pro původní symboly, které představují intenzitu pole a magnetického pole, respektive B a H. Název „hystereze“ se používá k popisu toho, jak aktuální stav magnetizace magnetu závisí na tom, jak se pole v minulosti změnilo, což vedlo k jeho aktuálnímu stavu.

•••Syed Hussain Ather

Ve výše uvedeném diagramu hysterezní křivky se body A a E vztahují k bodům nasycení v obou směrech vpřed a vzad. B a E volaliretenční bodynebo saturační remanence, magnetizace zbývající v nulovém poli po použití magnetického pole, které je dostatečně silné, aby nasytilo magnetický materiál pro oba směry. Toto je magnetické pole, které zbylo po vypnutí hnací síly vnějšího magnetického pole. Při pohledu na některé magnetické materiály je nasycení stav, kterého se dosáhne při zvýšení aplikovaného vnějšího magnetického pole H nemůže dále zvyšovat magnetizaci materiálu, takže celková hustota magnetického toku B více či méně dosahuje vypnuto.

C a F představují koercitivitu magnetu, kolik z reverzního nebo opačného pole je nutné vraťte magnetizaci materiálu zpět na 0 poté, co bylo v obou aplikováno vnější magnetické pole směr.

Křivka z bodů D do A představuje počáteční křivku magnetizace. A až F je křivka dolů po nasycení a vytvrzení z F do D je spodní křivka zpětného toku. Demagnetizační křivka vám řekne, jak magnetický materiál reaguje na vnější magnetické pole a bod, ve kterém magnet je nasycený, což znamená bod, ve kterém zvýšení vnějšího magnetického pole nezvyšuje magnetizaci materiálu už.

Různé magnety řeší různé účely. Číslo třídy N52 je nejvyšší možná pevnost s nejmenším možným obalem při pokojové teplotě. N42 je také běžnou volbou, která je cenově výhodná a to i při vysokých teplotách. Při některých vyšších teplotách mohou být magnety N42 výkonnější než magnety N52 u některých specializovaných verzí, jako jsou magnety N42SH navržené speciálně pro vysoké teploty.

Při aplikaci magnetů v oblastech s vysokým množstvím tepla buďte opatrní. Teplo je silným faktorem při demagnetizaci magnetů. Neodymové magnety však obecně časem ztrácejí jen velmi malou sílu.

Vědci a inženýři pro jakýkoli magnetický objekt označují magnetické pole, které se pohybuje od severního konce magnetu k jeho jižnímu konci. V této souvislosti jsou „sever“ a „jih“ libovolné charakteristiky magnetického pole, aby se zajistilo, že magnetické siločáry se přenášejí tímto způsobem, nikoli hlavní směry „sever“ a „jih“ používané v geografii a umístění.

Magnetický tok si můžete představit jako síť, která zachycuje množství vody nebo kapaliny, které jím protékají. Magnetický tok, který měří, kolik z tohoto magnetického poleBprochází určitou oblastíAlze vypočítat pomocí

ve kterémθje úhel mezi přímkou ​​kolmou k povrchu oblasti a vektorem magnetického pole. Tento úhel umožňuje, aby magnetický tok odpovídal za to, jak lze tvar oblasti naklonit vzhledem k poli tak, aby zachytil různá množství pole. To vám umožní použít rovnici na různé geometrické povrchy, jako jsou válce a koule.

•••Syed Hussain Ather

Pro proud v přímém vodičiJá, magnetické pole v různých poloměrechrod elektrického drátu lze vypočítat pomocíAmpereův zákon​

ve kterémμ₀(„nic není“) je1,25 x 10^-6 H / m(slepice na metr, ve kterých slepice měří indukčnost) konstanta propustnosti vakua pro magnetismus. Pravidlo pravé ruky můžete použít k určení směru, kterým se tyto linie magnetického pole ubírají. Podle pravidla pro pravou ruku, pokud ukážete pravým palcem ve směru elektrického proudu, symbol čáry magnetického pole se budou tvořit v soustředných kruzích se směrem daným směrem, ve kterém je vaše prsty se zkroutí.

Chcete-li zjistit, kolik napětí vyplývá ze změn magnetického pole a magnetického toku pro elektrické dráty nebo cívky, můžete také použítFaradayův zákon​,

ve kterémNje počet závitů v cívce drátu,Δ (BA)("delta B A") označuje změnu v produktu magnetického pole a plochy aΔtje změna v čase, během kterého k pohybu nebo pohybu dochází. To vám umožní určit, jak jsou změny napětí výsledkem změn v magnetickém prostředí drátu nebo jiného magnetického předmětu v přítomnosti magnetického pole.

Toto napětí je elektromotorická síla, kterou lze použít k napájení obvodů a baterií. Můžete také definovat indukovanou elektromotorickou sílu jako zápornou rychlost změny magnetického toku krát počet závitů v cívce.