Kuinka mitata magneettien vahvuus

Magneetteja on useita vahvuuksia, ja voit käyttää agauss-mittarimagneetin voiman määrittämiseksi. Voit mitata magneettikentän Teslasissa tai magneettivuon Webersissä tai Teslas • m: ssä² ("tesla-neliömetriä").magneettikenttäon taipumus magneettivoiman indusoimiseen liikkuviin varautuneisiin hiukkasiin näiden magneettikenttien läsnä ollessa.

​Magneettinen virtauson mittaus siitä, kuinka suuri osa magneettikentästä kulkee tietyn pinta-alan läpi pintaa, kuten sylinterimäistä kuorta tai suorakaiteen muotoista levyä. Koska nämä kaksi määrää, kenttä ja virtaus, liittyvät läheisesti toisiinsa, molempia käytetään ehdokkaina magneetin voiman määrittämiseen. Vahvuuden määrittämiseksi:

1. Gaussimittarilla voit viedä magneetin alueelle, jolla ei ole muita magneettisia esineitä (kuten mikroaaltoja ja tietokoneita).
2. Aseta gaussimittari suoraan magneetin napojen pinnalle.
3. Etsi neula gauss-mittarista ja etsi vastaava otsikko. Useimpien gaussimittareiden alue on 200-400 gaussia, keskellä 0 gaussia (ei magneettikenttää), vasemmalla negatiiviset gausit ja oikealla puolella positiiviset. Mitä kauemmin neula vasemmalle tai oikealle on, sitä voimakkaampi magneettikenttä on.

•••Syed Hussain Ather

Magneettien teho eri tilanteissa ja tilanteissa voidaan mitata niiden antaman magneettisen voiman tai magneettikentän määrällä. Tutkijat ja insinöörit ottavat huomioon magneettikentän, magneettisen voiman, vuon, magneettisen momentin ja tasaisen magneettinen luonne magneeteille, joita he käyttävät kokeellisessa tutkimuksessa, lääketieteessä ja teollisuudessa määrittäessään kuinka voimakkaita magneetit ovat.

Voit ajatellagauss-mittarimagneettisena voimamittarina. Tätä magneettisen lujuuden mittausmenetelmää voidaan käyttää lentorahdin magneettisen voimakkuuden määrittämiseen, jonka on oltava tiukka neodyymimagneettien kuljettamisen suhteen. Tämä on totta, koska neodyymimagneetin vahvuus tesla ja sen tuottama magneettikenttä voivat häiritä lentokoneen GPS: ää. Neodyymimagneettisen voimakkuuden teslan, kuten muiden magneettien, tulisi laskea neliön verran etäisyydestä siitä.

Magneettien käyttäytyminen riippuu niiden muodostavasta kemiallisesta ja atomimateriaalista. Nämä koostumukset antavat tutkijalle ja insinööreille tutkia, kuinka hyvin materiaalit antavat elektronien tai varausten virrata niiden läpi magnetoitumisen mahdollistamiseksi. Nämä magneettimomentit ovat magneettinen ominaisuus antaa kentälle liikemäärä tai pyörimisvoima magneettisen läsnä ollessa riippuvat suurelta osin materiaalista, joka tekee magneeteista määritettäessä, ovatko ne diamagneettisia, paramagneettisia vai ferromagneettinen.

Jos magneetit on valmistettu materiaaleista, joissa ei ole tai on vain vähän parittomia elektroneja, ne ovatdiamagneettinen. Nämä materiaalit ovat hyvin heikkoja, ja magneettikentän läsnä ollessa ne tuottavat negatiivisia magnetisaatioita. Niissä on vaikea aiheuttaa magneettisia hetkiä.

​Paramagneettinenmateriaaleissa on parittomia elektroneja siten, että magneettikentän läsnä ollessa materiaaleilla on osittaisia ​​suuntauksia, jotka antavat sille positiivisen magnetoitumisen.

Lopuksi,ferromagneettinenmateriaaleilla, kuten raudalla, nikkelillä tai magnetiitilla, on erittäin vahvat vetovoimat, joten nämä materiaalit muodostavat kestomagneetteja. Atomit ovat linjassa siten, että ne vaihtavat voimia helposti ja antavat virran kulkea läpi erittäin tehokkaasti. Nämä tuottavat voimakkaita magneetteja, joiden vaihtovoimat ovat noin 1000 Teslasta, mikä on 100 miljoonaa kertaa voimakkaampi kuin maapallon magneettikenttä.

Tutkijat ja insinöörit viittaavat yleensä jokovetovoimatai magneettikentän voimakkuus määritettäessä magneettien voimakkuutta. Vetovoima on kuinka suuri voima sinun on kohdistettava vedettäessä magneetti pois teräsesineestä tai muusta magneetista. Valmistajat viittaavat tähän voimaan käyttämällä puntia viitatakseen painoon, jonka tämä voima on, tai Newtoniksi, magneettisen voiman mittauksena.

Magneeteille, joiden koko tai magnetismi vaihtelee omassa materiaalissaan, käytä magneetin napapintaa magneettisen voimakkuuden mittaamiseen. Suorita mitattavien materiaalien magneettisen lujuuden mittaukset pysymällä kaukana muista magneettisista esineistä. Käytä myös vain gaussimittareita, jotka mittaavat magneettikenttiä 60 Hz: n vaihtovirralla (AC) alle tai yhtä suurella taajuudella kodinkoneille, ei magneeteille.

arvosanantaiN-numerokäytetään kuvaamaan vetovoimaa. Tämä luku on suunnilleen verrannollinen neodyymimagneettien vetovoimaan. Mitä suurempi luku, sitä vahvempi magneetti. Se kertoo myös neodyymimagneetin vahvuuden teslan. N35-magneetti on 35 Mega Gauss tai 3500 Tesla.

Käytännössä tutkijat ja insinöörit voivat testata ja määrittää magneettien laadun käyttämällä magneettisen materiaalin suurinta energiantuotetta yksikköinäMGO: t tai megagauss-esterit, joka on noin 7957,75 J / m³ (joulea kuutiometriä kohti). Magneetin MGO: t kertovat magneetin maksimipisteendemagnetointikäyrä, tunnetaan myösBH-käyrätaihystereesikäyrä, toiminto, joka selittää magneetin voiman. Se kertoo kuinka vaikeaa on magneetin demagnetointi ja kuinka magneetin muoto vaikuttaa sen voimakkuuteen ja suorituskykyyn.

MGOe-magneetin mittaus riippuu magneettisesta materiaalista. Harvinaisten maametallien magneeteista neodyymimagneeteissa on yleensä 35-52 MGO: ta, samarium – koboltti (SmCo) magneeteilla on 26, alnico-magneeteilla on 5,4, keraamisilla magneeteilla on 3,4 ja joustavilla magneeteilla on 0,6-1,2 MGOes. Vaikka harvinaiset maametallit, neodyymi ja SmCo, ovat paljon vahvempia magneetteja kuin keraamiset, keraamiset magneetit on helppo magnetisoida, vastustaa luonnollisesti korroosiota ja ne voidaan muovata erilaisiin muotoihin. Sen jälkeen kun ne on muovattu kiinteiksi aineiksi, ne hajoavat helposti, koska ne ovat hauraita.

Kun esine magnetisoituu ulkoisen magneettikentän vuoksi, sen sisällä olevat atomit kohdistuvat tietyllä tavalla elektronien virtaamiseksi vapaasti. Kun ulkoinen kenttä poistetaan, materiaali magnetoituu, jos atomien kohdistus tai osa kohdistus pysyy. Demagnetointiin liittyy usein lämpöä tai vastakkaista magneettikenttää.

Nimi "BH-käyrä" nimettiin alkuperäisille symboleille edustamaan kenttää ja magneettikentän voimakkuutta vastaavasti B: tä ja H. Nimeä "hystereesi" käytetään kuvaamaan, kuinka magneetin nykyinen magnetointitila riippuu siitä, kuinka kenttä on muuttunut menneisyydessä johtamaan sen nykyiseen tilaan.

•••Syed Hussain Ather

Yllä olevan hystereesikäyrän kaaviossa pisteet A ja E viittaavat kyllästyspisteisiin sekä eteen- että taaksepäin. B ja E kutsuivatpidätyspisteettai kylläisyyden remanenssit, magneettisuus jää nollakenttään sen jälkeen, kun magneettikenttä on levitetty, joka on riittävän voimakas kyllästämään magneettisen materiaalin molempiin suuntiin. Tämä on magneettikenttä, joka jää jäljelle, kun ulkoisen magneettikentän käyttövoima kytketään pois päältä. Joissakin magneettisissa materiaaleissa katsottuna saturaatio on tila, joka saavutetaan käytetyn ulkoisen magneettikentän H lisääntyessä ei voi lisätä materiaalin magnetoitumista edelleen, joten kokonaismagneettivuon tiheys B on enemmän tai vähemmän vinossa.

C ja F edustavat magneetin koeritiivisuutta, kuinka paljon taaksepäin tai vastakkaisesta kentästä tarvitaan palauta materiaalin magnetointi takaisin 0: een sen jälkeen, kun ulkoinen magneettikenttä on kohdistettu kumpaankin suunta.

Käyrä pisteistä D kohtaan A edustaa alkuperäistä magnetointikäyrää. A - F on alaspäin käyrä kyllästymisen jälkeen, ja kovettuminen F: stä D: hen on alempi paluukäyrä. Demagnetisointikäyrä kertoo, kuinka magneettinen materiaali reagoi ulkoisiin magneettikenttiin ja pisteeseen, jossa magneetti on kyllästetty, mikä tarkoittaa pistettä, jossa ulkoisen magneettikentän lisääminen ei lisää materiaalin magnetoitumista enää.

Eri magneetit käsittelevät eri tarkoituksia. Luokanumero N52 on suurin mahdollinen lujuus, pienin mahdollinen pakkaus huoneenlämmössä. N42 on myös yleinen valinta, jolla on kustannustehokas vahvuus jopa korkeissa lämpötiloissa. Joissakin korkeammissa lämpötiloissa N42-magneetit voivat olla tehokkaampia kuin N52-magneetit, joillakin erikoistuneilla versioilla, kuten N42SH-magneetit, jotka on suunniteltu erityisesti kuumille lämpötiloille.

Ole kuitenkin varovainen käyttäessäsi magneetteja alueilla, joilla on paljon lämpöä. Lämpö on vahva tekijä magneettien demagnetisoinnissa. Neodyymimagneetit menettävät yleensä hyvin vähän voimaa ajan myötä.

Kaikille magneettisille esineille tutkijat ja insinöörit tarkoittavat magneettikenttää, kun se kulkee magneetin pohjoispäästä eteläpäähän. Tässä yhteydessä "pohjoinen" ja "etelä" ovat mielivaltaisia ​​magneettisia ominaisuuksia sen varmistamiseksi magneettikentän viivat kuljettavat tällä tavalla, eivät maantieteessä ja sijainti.

Voit kuvitella magneettivuon verkoksi, joka kerää sen läpi virtaavan määrän vettä tai nestettä. Magneettivuo, joka mittaa kuinka suuren osan tästä magneettikentästäBkulkee tietyn alueen läpiAvoidaan laskea

jossaθon alueen pintaan kohtisuoran viivan ja magneettikentän vektorin välinen kulma. Tämän kulman avulla magneettivuon avulla voidaan selvittää, kuinka alueen muoto voidaan kulmata kentän suhteen erilaisten kenttämäärien kaappaamiseksi. Tämän avulla voit soveltaa yhtälöä erilaisiin geometrisiin pintoihin, kuten sylintereihin ja palloihin.

•••Syed Hussain Ather

Suorassa johdossa olevalle virralleMinä, magneettikenttä eri säteilläretäisyys sähköjohdosta voidaan laskea käyttämälläAmpèren laki​

jossaμ₀("mu naught") on1,25 x 10^-6 H / m(henryjä metriä kohti, jossa henries mittaa induktanssin) tyhjiön läpäisevyysvakio magneettisuutta varten. Voit käyttää oikeanpuoleista sääntöä näiden magneettikentän viivojen suunnan määrittämiseen. Oikeanpuoleisen säännön mukaan, jos osoitat oikean peukalon sähkövirran suuntaan, magneettikentän viivat muodostuvat samankeskisiksi ympyröiksi suuntaan, jonka antamasi suunta on sormet käpristyvät.

Jos haluat määrittää, kuinka paljon jännitettä johtuu sähköjohtojen tai kelojen magneettikentän ja magneettivuon muutoksista, voit käyttää myösFaradayn laki​,

jossaNon langan kelassa olevien kierrosten määrä,Δ (BA)("delta B A") tarkoittaa muutosta magneettikentän ja pinta - alan tuloksessa jaΔton muutos ajassa, jonka aikana liike tai liike tapahtuu. Tämän avulla voit määrittää, kuinka jännitteen muutokset johtuvat langan tai muun magneettisen esineen magneettisen ympäristön muutoksista magneettikentän läsnä ollessa.

Tämä jännite on sähkömoottori, jota voidaan käyttää virtapiireihin ja paristoihin. Voit myös määritellä indusoidun sähkömoottorin voiman negatiiviseksi magneettivuon muutosnopeudelle kerrottuna kelan kierrosten lukumäärä.