Los imanes vienen en muchas potencias, y puede usar unmedidor de gausspara determinar la fuerza de un imán. Puede medir el campo magnético en teslas o el flujo magnético en webers o Teslas • m2 ("metros cuadrados tesla"). Lacampo magnéticoes la tendencia a que se induzca una fuerza magnética al mover partículas cargadas en presencia de estos campos magnéticos.
Flujo magnéticoes una medida de la cantidad de campo magnético que pasa a través de un área de superficie determinada para una superficie como una carcasa cilíndrica o una hoja rectangular. Debido a que estas dos cantidades, campo y flujo, están estrechamente relacionadas, ambas se utilizan como candidatas para determinar la fuerza de un imán. Para determinar la fuerza:
- Con un medidor de gauss, puede llevar el imán a un área donde no haya otros objetos magnéticos (como microondas y computadoras) cerca.
- Coloque el medidor de gauss directamente sobre la superficie de uno de los polos del imán.
- Localice la aguja en el medidor de gauss y busque el rumbo correspondiente. La mayoría de los medidores de gauss tienen un rango de 200 a 400 gauss, con 0 gauss (sin campo magnético) en el centro, gauss negativo a la izquierda y gauss positivo a la derecha. Cuanto más hacia la izquierda o hacia la derecha se encuentre la aguja, más fuerte será el campo magnético.
•••Syed Hussain Ather
El poder de los imanes en diferentes contextos y situaciones se puede medir por la cantidad de fuerza magnética o campo magnético que emiten. Los científicos e ingenieros tienen en cuenta el campo magnético, la fuerza magnética, el flujo, el momento magnético e incluso el naturaleza magnética de los imanes que utilizan en la investigación experimental, la medicina y la industria al determinar qué tan fuerte los imanes son.
Puedes pensar en elmedidor de gausscomo medidor de fuerza magnética. Este método de medición de la fuerza magnética se puede utilizar para determinar la fuerza magnética del transporte aéreo que debe ser estricto sobre el transporte de imanes de neodimio. Esto es cierto porque el tesla de fuerza del imán de neodimio y el campo magnético que produce pueden interferir con el GPS de la aeronave. El tesla de fuerza magnética de neodimio, al igual que el de otros imanes, debería disminuir en el cuadrado de la distancia que se aleja de él.
Comportamiento magnético
El comportamiento de los imanes depende del material químico y atómico que los compone. Estas composiciones permiten a los científicos e ingenieros estudiar qué tan bien los materiales permiten que los electrones o las cargas fluyan a través de ellos para permitir que se produzca la magnetización. Estos momentos magnéticos, la propiedad magnética de dar al campo un impulso o fuerza de rotación en presencia de una fuerza magnética. campo, dependen en gran medida del material que fabrica los imanes para determinar si son diamagnéticos, paramagnéticos o ferromagnético.
Si los imanes están hechos de materiales que no tienen o tienen pocos electrones desapareados, sondiamagnético. Estos materiales son muy débiles y, en presencia de un campo magnético, producen magnetizaciones negativas. Es difícil inducir momentos magnéticos en ellos.
Paramagnéticolos materiales tienen electrones no apareados de modo que, en presencia de un campo magnético, los materiales exhiben alineaciones parciales que le dan una magnetización positiva.
Finalmente,ferromagnéticomateriales como el hierro, el níquel o la magnetita tienen atractivos muy fuertes, de modo que estos materiales forman imanes permanentes. Los átomos están alineados de tal manera que intercambian fuerzas fácilmente y permiten que la corriente fluya con gran eficiencia. Estos crean poderosos imanes con fuerzas de intercambio de aproximadamente 1000 Teslas, que es 100 millones de veces más fuerte que el campo magnético de la Tierra.
Medida de fuerza magnética
Los científicos e ingenieros generalmente se refieren afuerza de traccióno la fuerza del campo magnético al determinar la fuerza de los imanes. La fuerza de tracción es la cantidad de fuerza que necesita ejercer al alejar un imán de un objeto de acero u otro imán. Los fabricantes se refieren a esta fuerza usando libras, para referirse al peso que tiene esta fuerza, o Newtons, como una medida de fuerza magnética.
Para imanes que varían en tamaño o magnetismo en su propio material, use la superficie del polo del imán para realizar una medición de la fuerza magnética. Realice mediciones de la fuerza magnética de los materiales que desea medir manteniéndose lejos de otros objetos magnéticos. Además, solo debe usar medidores de gauss que midan campos magnéticos a frecuencias de corriente alterna (CA) menores o iguales a 60 Hz para electrodomésticos, no para imanes.
Fuerza de los imanes de neodimio
Lanúmero de gradooNúmero Nse utiliza para describir la fuerza de tracción. Este número es aproximadamente proporcional a la fuerza de tracción de los imanes de neodimio. Cuanto mayor sea el número, más fuerte será el imán. También le indica el tesla de fuerza del imán de neodimio. Un imán N35 es de 35 Mega Gauss o 3500 Tesla.
En la práctica, los científicos e ingenieros pueden probar y determinar el grado de los imanes utilizando el producto energético máximo del material magnético en unidades deMGOes, o megagauss-oesterds, que es el equivalente a unos 7957,75 J / m3 (julios por metro cúbico). Los MGO de un imán le indican el punto máximo en el imán.curva de desmagnetización, también conocido comoCurva BHocurva de histéresis, una función que explica la fuerza del imán. Explica lo difícil que es desmagnetizar el imán y cómo la forma del imán afecta su fuerza y rendimiento.
La medida de un imán MGOe depende del material magnético. Entre los imanes de tierras raras, los imanes de neodimio generalmente tienen de 35 a 52 MGOes, samario-cobalto (SmCo) los imanes tienen 26, los imanes de alnico tienen 5.4, los imanes de cerámica tienen 3.4 y los imanes flexibles son 0.6-1.2 MGOes. Si bien los imanes de tierras raras de neodimio y SmCo son imanes mucho más fuertes que los de cerámica, los imanes de cerámica son fáciles de magnetizar, resisten la corrosión de forma natural y se pueden moldear en diferentes formas. Sin embargo, una vez que se han moldeado en sólidos, se descomponen fácilmente porque son frágiles.
Cuando un objeto se magnetiza debido a un campo magnético externo, los átomos dentro de él se alinean de cierta manera para permitir que los electrones fluyan libremente. Cuando se elimina el campo externo, el material se magnetiza si permanece la alineación o parte de la alineación de los átomos. La desmagnetización a menudo implica calor o un campo magnético opuesto.
Curva de desmagnetización, BH o histéresis
El nombre "curva BH" fue nombrado por los símbolos originales para representar el campo y la fuerza del campo magnético, respectivamente, B y H. El nombre "histéresis" se utiliza para describir cómo el estado de magnetización actual de un imán depende de cómo ha cambiado el campo en el pasado hasta su estado actual.
•••Syed Hussain Ather
En el diagrama de una curva de histéresis anterior, los puntos A y E se refieren a los puntos de saturación en las direcciones hacia adelante y hacia atrás, respectivamente. B y E llamaronpuntos de retencióno remanencias de saturación, la magnetización que permanece en campo cero después de que se aplica un campo magnético que es lo suficientemente fuerte como para saturar el material magnético en ambas direcciones. Este es el campo magnético que queda cuando se apaga la fuerza impulsora del campo magnético externo. Visto en algunos materiales magnéticos, la saturación es el estado alcanzado cuando un aumento en el campo magnético externo aplicado H no puede aumentar más la magnetización del material, por lo que la densidad de flujo magnético total B más o menos niveles apagado.
C y F representan la coercitividad del imán, cuánto del campo inverso u opuesto es necesario para devolver la magnetización del material a 0 después de que se haya aplicado el campo magnético externo en dirección.
La curva de los puntos D a A representa la curva de magnetización inicial. A a F es la curva descendente después de la saturación, y la cura de F a D es la curva de menor retorno. La curva de desmagnetización le indica cómo responde el material magnético a los campos magnéticos externos y el punto en el que el imán está saturado, es decir, el punto en el que el aumento del campo magnético externo no aumenta la magnetización del material nunca más.
Elegir imanes por fuerza
Los diferentes imanes tienen diferentes propósitos. El número de grado N52 es la resistencia más alta posible con el paquete más pequeño posible a temperatura ambiente. N42 también es una opción común que tiene una resistencia rentable, incluso a altas temperaturas. A algunas temperaturas más altas, los imanes N42 pueden ser más potentes que los N52 con algunas versiones especializadas como los imanes N42SH diseñados específicamente para altas temperaturas.
Sin embargo, tenga cuidado al aplicar imanes en áreas de altas cantidades de calor. El calor es un factor importante en la desmagnetización de los imanes. Sin embargo, los imanes de neodimio generalmente pierden muy poca fuerza con el tiempo.
Campo magnético y flujo magnético
Para cualquier objeto magnético, los científicos e ingenieros denotan el campo magnético cuando se desplaza desde el extremo norte de un imán hasta su extremo sur. En este contexto, "norte" y "sur" son características arbitrarias del magnético para asegurarse de que las líneas del campo magnético se llevan de esta manera, no las direcciones cardinales "norte" y "sur" utilizadas en geografía y localización.
Calcular el flujo magnético
Puede imaginar el flujo magnético como una red que atrapa cantidades de agua o líquido que fluyen a través de él. Flujo magnético, que mide cuánto de este campo magnéticoBpasa por un área determinadaAse puede calcular con
\ Phi = BA \ cos {\ theta}
en el cualθes el ángulo entre la línea perpendicular a la superficie del área y el vector de campo magnético. Este ángulo permite que el flujo magnético tenga en cuenta cómo se puede inclinar la forma del área con respecto al campo para capturar diferentes cantidades del campo. Esto le permite aplicar la ecuación a diferentes superficies geométricas como cilindros y esferas.
•••Syed Hussain Ather
Para una corriente en un cable rectoI, el campo magnético en varios radiosrlejos del cable eléctrico se puede calcular utilizandoLey de Ampère
B = \ frac {\ mu_0I} {2 \ pi r}
en el cualμ0("mu nada") es1,25 x 10-6 H / m(henries por metro, en el que henries miden la inductancia) la constante de permeabilidad al vacío para el magnetismo. Puede utilizar la regla de la mano derecha para determinar la dirección que toman estas líneas de campo magnético. De acuerdo con la regla de la mano derecha, si apunta con el pulgar derecho en la dirección de la corriente eléctrica, la Las líneas de campo magnético se formarán en círculos concéntricos con la dirección dada por la dirección en la que su los dedos se curvan.
Si desea determinar cuánto voltaje resulta de cambios en el campo magnético y el flujo magnético para cables eléctricos o bobinas, también puede usarLey de Faraday,
V = -N \ frac {\ Delta (BA)} {\ Delta t}
en el cualnortees el número de vueltas en la bobina de alambre,Δ (BA)("delta B A") se refiere al cambio en el producto del campo magnético y un área yΔtes el cambio en el tiempo durante el cual ocurre el movimiento o movimiento. Esto le permite determinar cómo los cambios en el voltaje resultan de cambios en el entorno magnético de un cable u otro objeto magnético en presencia de un campo magnético.
Este voltaje es una fuerza electromotriz que se puede utilizar para alimentar circuitos y baterías. También puede definir la fuerza electromotriz inducida como el negativo de la tasa de cambio del flujo magnético multiplicado por el número de vueltas de la bobina.