Kuidas mõõta magnetite tugevust

Magnetitel on palju tugevaid külgi ja võite kasutada agauss meetermagneti tugevuse määramiseks. Magnetvälja saate mõõta teslates või magnetvoogu võrgus või teslas • m² ("tesla ruutmeetrit"). Themagnetvälion kalduvus magnetjõu tekitamiseks liikuvatele laetud osakestele nende magnetväljade juuresolekul.

​Magnetvoogon selle mõõtmine, kui suur osa magnetväljast läbib teatud pinna nagu silindrikujulise kesta või ristkülikukujulise lehe jaoks teatud pindala. Kuna need kaks suurust, väli ja voog, on omavahel tihedalt seotud, kasutatakse mõlemat kandidaadina magneti tugevuse määramiseks. Tugevuse määramiseks:

1. Gausimõõturiga saate viia magneti piirkonda, kus läheduses pole muid magnetilisi objekte (näiteks mikrolaineahjud ja arvutid).
2. Asetage Gaussi meeter magneti ühe pooluse pinnale.
3. Leidke nõel gauss-meetrilt ja leidke vastav pealkiri. Enamiku gauss-meetrite vahemik on 200–400 gaussi, keskel 0 gaussi (magnetvälja puudub), vasakul negatiivsed ja paremal positiivsed. Mida vasakule või paremale jääb nõel, seda tugevam on magnetväli.

•••Syed Hussain Ather

Magnetite võimsust erinevates kontekstides ja olukordades saab mõõta nende eraldatava magnetjõu või magnetvälja suuruse järgi. Teadlased ja insenerid võtavad arvesse magnetvälja, magnetjõudu, voogu, magnetmomenti ja ühtlast magnetiliste omaduste magnetid, mida nad kasutavad eksperimentaalses uurimistöös, meditsiinis ja tööstuses, kui määravad selle tugevuse magnetid on.

Võite mõeldagauss meetermagnetilise tugevusmõõturina. Seda magnetilise tugevuse mõõtmise meetodit saab kasutada õhutranspordi magnetilise tugevuse määramiseks, mis peab neodüümmagnetite kandmisel olema range. See on tõsi, sest neodüümmagneti tugevus tesla ja selle tekitatud magnetväli võivad häirida lennuki GPS-i. Neodüümi magnetiline tugevus tesla peaks sarnaselt teiste magnetitega vähenema sellest kauguse ruudu võrra.

Magnetite käitumine sõltub nende moodustavast keemilisest ja aatomimaterjalist. Need kompositsioonid lasevad teadlastel ja inseneridel uurida, kui hästi materjalid lasevad elektronidel või laengutel neist läbi voolata, et võimaldada magnetiseerumist. Need magnetmomendid on magnetiline omadus anda magnetile magnetväljal väljale hoog või pöörlemisjõud sõltuvad magnetitest magnetilistest materjalidest, kas nad on diamagnetilised, paramagnetilised või ferromagnetiline.

Kui magnetid on valmistatud materjalidest, millel pole või on vähe paarimata elektrone, on need kadiamagneetiline. Need materjalid on väga nõrgad ja magnetvälja juuresolekul tekitavad nad negatiivseid magnetiseerumisi. Neis on raske tekitada magnetilisi momente.

​Paramagnetilinematerjalidel on paardumata elektronid, nii et magnetvälja juuresolekul ilmnevad materjalidel osalised joondamised, mis annavad sellele positiivse magnetiseerituse.

Lõpuksferromagnetilinematerjalidel nagu raud, nikkel või magnetiit on väga tugevad atraktsioonid, nii et need materjalid moodustavad püsimagnetid. Aatomid on joondatud nii, et nad vahetavad jõud kergesti ja lasevad voolul suure efektiivsusega läbi voolata. Need loovad võimsad magnetid, mille vahetusjõud on umbes 1000 Teslat, mis on 100 miljonit korda tugevam kui Maa magnetväli.

Teadlased ja insenerid viitavad üldiselt kastõmbejõudvõi magnetvälja tugevus magnetite tugevuse määramisel. Tõmbejõud on see, kui palju jõudu peate rakendama, kui tõmmata magnet terasest või muust magnetist eemale. Tootjad tähistavad seda jõudu naelade abil, viidates kaalule, mis see jõud on, või Newtonid, kui magnetilise tugevuse mõõtmist.

Magnetite puhul, mille suurus või magnetism on kogu oma materjali ulatuses erinev, kasutage magnetilise tugevuse mõõtmiseks magneti pooluspinda. Tehke magnetiliste tugevuste mõõtmised materjalidest, mida soovite mõõta, jäädes kaugele teistest magnetilistest objektidest. Samuti peaksite kodumasinate, mitte magnetite jaoks kasutama ainult gaussmõõtureid, mis mõõdavad magnetvälju 60 Hz vahelduvvoolu (AC) sagedustel või vähem.

Theklassi numbervõiN numberkasutatakse tõmbejõu kirjeldamiseks. See arv on ligikaudu proportsionaalne neodüümmagnetite tõmbejõuga. Mida suurem on number, seda tugevam on magnet. See ütleb teile ka neodüümi magneti tugevuse tesla. N35 magnet on 35 Mega Gaussi või 3500 Tesla.

Praktilistes tingimustes saavad teadlased ja insenerid testida ja määrata magnetite klassi, kasutades magnetilise materjali maksimaalset energiatoodetMGO-d ehk megagauss-oesterdid, mis vastab umbes 7957,75 J / m³ (džaulid kuupmeetri kohta). Magneti MGO-d näitavad magneti maksimaalset punktidemagnetiseerimiskõver, tuntud ka kuiBH kõvervõihüstereesi kõver, funktsioon, mis selgitab magneti tugevust. See kajastab seda, kui keeruline on magneti demagnetiseerimine ja kuidas magneti kuju mõjutab selle tugevust ja jõudlust.

MGOe magneti mõõtmine sõltub magnetilisest materjalist. Haruldaste muldmetallide seas on neodüümmagnetitel tavaliselt 35–52 MGO-d, samariumi – koobaltit (SmCo) magnetitel on 26, alnico magnetitel on 5,4, keraamilistel magnetitel on 3,4 ja painduvatel magnetitel on 0,6-1,2 MGOes. Kui haruldaste muldmetallide neodüümi ja SmCo magnetid on palju tugevamad kui keraamilised, siis keraamilisi magneteid on kerge magnetiseerida, nad peavad loomulikult vastu korrosiooni ja neid saab vormida erinevateks kujudeks. Pärast tahkete ainete vormimist lagunevad nad aga kergesti, kuna on habras.

Kui objekt magnetiseerub välise magnetvälja tõttu, joonduvad selles olevad aatomid teatud viisil, et lasta elektronidel vabalt voolata. Välisvälja eemaldamisel magnetiseerub materjal, kui aatomite joondus või osa sellest jääb alles. Demagnetiseerimine hõlmab sageli soojust või vastupidist magnetvälja.

Nime "BH kõver" nimetati algsete sümbolite jaoks, et tähistada vastavalt välja ja magnetvälja tugevust B ja H. Nime "hüsterees" kasutatakse selle kirjeldamiseks, kuidas magneti praegune magnetiseerumisolek sõltub sellest, kuidas väli on minevikus muutunud kuni selle praeguse olekuni.

•••Syed Hussain Ather

Ülaltoodud hüstereesikõvera diagrammil viitavad punktid A ja E küllastuspunktidele vastavalt nii ettepoole kui ka tahapoole. B ja E kutsusidhoidmispunktidvõi küllastusremanentsid, magnetiseerumine, mis jääb magnetvälja rakendamise järel nullvälja, mis on piisavalt tugev, et küllastada magnetmaterjali mõlemas suunas. See on magnetväli, mis jääb üle, kui välise magnetvälja liikumapanev jõud on välja lülitatud. Mõnedes magnetilistes materjalides vaadatuna on küllastus olek, mis saavutatakse rakendatud välise magnetvälja H suurenemisega ei saa materjali magnetiseerimist veelgi suurendada, seega on kogu magnetvoo tihedus B enam-vähem tasemel väljas.

C ja F tähistavad magneti sundvõimet, kui palju vastupidist või vastupidist välja on vajalik tagastage materjali magnetiseerimine tagasi 0-ni pärast seda, kui kumbki on rakendatud välist magnetvälja suund.

Kõver punktidest D kuni A tähistab algset magnetiseerimiskõverat. A kuni F on allapoole jääv kõver pärast küllastumist ja paranemine F-st D-ni on madalam tagasikäik. Demagnetiseerimiskõver annab teada, kuidas magnetiline materjal reageerib välistele magnetväljadele ja millises punktis magnet on küllastunud, see tähendab punkti, kus välise magnetvälja suurendamine ei suurenda materjali magnetiseerumist enam.

Erinevad magnetid käsitlevad erinevaid eesmärke. Hinne number N52 on võimalikult tugev, toatemperatuuril võimalikult väikese pakendiga. N42 on ka tavaline valik, mille tugevus on tasuv isegi kõrgel temperatuuril. Mõnel kõrgemal temperatuuril võivad N42 magnetid olla võimsamad kui N52 koos mõnede spetsiaalsete versioonidega, näiteks N42SH magnetid, mis on mõeldud spetsiaalselt kuumade temperatuuride jaoks.

Olge ettevaatlik, kui rakendate magneteid suure kuumuse piirkonnas. Kuumus on magnetite demagnetiseerimisel tugev tegur. Neodüümmagnetid kaotavad aja jooksul siiski väga vähe jõudu.

Mis tahes magnetobjekti puhul tähistavad teadlased ja insenerid magnetvälja selle liikumisel magneti põhjaotsast lõunasse. Selles kontekstis on "põhi" ja "lõunasuunaline" magnetile meelevaldsed omadused, et veenduda magnetvälja jooned kannavad seda teed, mitte geograafias kasutatavad kardinaalsed suunad "põhja" ja "lõuna" asukoht.

Võite ette kujutada magnetvoogu kui võrku, mis püüab läbi selle voolava hulga vett või vedelikku. Magnetvoog, mis mõõdab, kui palju sellest magnetväljastBläbib teatud alaAsaab arvutada

millesθon ala pinnaga risti oleva joone ja magnetvälja vektori vaheline nurk. See nurk võimaldab magnetvool arvestada, kuidas ala kuju saab põllu suhtes nurka tõmmata, et jäädvustada erinevaid väljakoguseid. See võimaldab teil võrrandit rakendada erinevatele geomeetrilistele pindadele, näiteks silindritele ja keradele.

•••Syed Hussain Ather

Otse juhtmes oleva voolu jaoksMina, magnetväli erinevatel raadiustelrelektrijuhtmest kaugemal saab arvutadaAmpère'i seadus​

millesμ₀("mu naught") on1,25 x 10^-6 H / m(henrid meetri kohta, milles henriid mõõdavad induktiivsust) vaakumi läbilaskvuskonstant magnetismi jaoks. Parempoolse reegli abil saate määrata, millises suunas need magnetvälja jooned suunduvad. Parema käe reegli kohaselt, kui suunate parema pöidla elektrivoolu suunas, siis magnetvälja jooned moodustuvad kontsentrilistes ringides suunaga, mille annab teie sõrmed kõverduvad.

Kui soovite kindlaks teha, kui palju pinget põhjustab elektrijuhtmete või mähiste magnetvälja ja magnetvoo muutus, võite kasutada kaFaraday seadus​,

millesNon traadimähise pöörete arv,Δ (BA)("delta B A") viitab magnetvälja ja pinna korrutise muutuseleΔton aja muutus, mille jooksul liikumine või liikumine toimub. See võimaldab teil määrata, kuidas pinge muutused tulenevad juhtme või muu magnetilise objekti magnetilise keskkonna muutustest magnetvälja juuresolekul.

See pinge on elektromotoorjõud, mida saab kasutada vooluahelate ja patareide toitmiseks. Samuti saate määratleda indutseeritud elektromotoorjõu kui magnetvoo muutumiskiiruse miinuse, mis korrutatakse mähises olevate pöörete arvuga.