Comment mesurer la force des aimants

Les aimants ont de nombreux points forts, et vous pouvez utiliser ungaussmètrepour déterminer la force d'un aimant. Vous pouvez mesurer le champ magnétique en teslas ou le flux magnétique en webers ou Teslas • m² (« mètres carrés tesla »). lechamp magnétiqueest la tendance d'une force magnétique à être induite sur des particules chargées en mouvement en présence de ces champs magnétiques.

​Flux magnétiqueest une mesure de la quantité de champ magnétique qui traverse une certaine surface pour une surface telle qu'une coque cylindrique ou une feuille rectangulaire. Parce que ces deux quantités, le champ et le flux, sont étroitement liées, les deux sont utilisées comme candidats pour déterminer la force d'un aimant. Pour déterminer la force :

1. Avec un gaussmètre, vous pouvez amener l'aimant dans une zone où aucun autre objet magnétique (tel que des micro-ondes et des ordinateurs) ne se trouve à proximité.
2. Placez le gaussmètre directement sur la surface de l'un des pôles de l'aimant.
3. Localisez l'aiguille sur le gaussmètre et trouvez le cap correspondant. La plupart des gaussmètres ont une plage de 200 à 400 gauss, avec 0 gauss (pas de champ magnétique) au centre, un gauss négatif à gauche et un gauss positif à droite. Plus l'aiguille se trouve à gauche ou à droite, plus le champ magnétique est fort.

•••Syed Hussain Ather

La puissance des aimants dans différents contextes et situations peut être mesurée par la quantité de force magnétique ou de champ magnétique qu'ils dégagent. Les scientifiques et les ingénieurs prennent en compte le champ magnétique, la force magnétique, le flux, le moment magnétique et même le nature magnétique des aimants qu'ils utilisent dans la recherche expérimentale, la médecine et l'industrie pour déterminer la force les aimants sont.

Vous pouvez penser augaussmètrecomme un mesureur de force magnétique. Cette méthode de mesure de la force magnétique peut être utilisée pour déterminer la force magnétique du fret aérien qui doit être stricte quant au transport d'aimants en néodyme. Cela est vrai car la force de l'aimant en néodyme tesla et le champ magnétique qu'il produit peuvent interférer avec le GPS de l'avion. La force magnétique du néodyme tesla, comme celle des autres aimants, devrait diminuer du carré de la distance qui s'en éloigne.

Le comportement des aimants dépend de la matière chimique et atomique qui les composent. Ces compositions permettent aux scientifiques et aux ingénieurs d'étudier dans quelle mesure les matériaux laissent passer les électrons ou les charges à travers eux pour permettre à la magnétisation de se produire. Ces moments magnétiques, la propriété magnétique de donner au champ une quantité de mouvement ou une force de rotation en présence d'un aimant champ, dépendent en grande partie du matériau qui fait les aimants pour déterminer s'ils sont diamagnétiques, paramagnétiques ou ferromagnétique.

Si les aimants sont faits de matériaux qui n'ont pas ou peu d'électrons non appariés, ils sontdiamagnétique. Ces matériaux sont très faibles et, en présence d'un champ magnétique, ils produisent des aimantations négatives. Il est difficile d'y induire des moments magnétiques.

​Paramagnétiqueles matériaux ont des électrons non appariés de sorte que, en présence d'un champ magnétique, les matériaux présentent des alignements partiels qui lui confèrent une aimantation positive.

Pour terminer,ferromagnétiqueles matériaux tels que le fer, le nickel ou la magnétite ont des attractions très fortes telles que ces matériaux constituent des aimants permanents. Les atomes sont alignés de manière à échanger facilement des forces et à laisser passer le courant avec une grande efficacité. Ceux-ci forment des aimants puissants avec des forces d'échange d'environ 1000 Teslas, ce qui est 100 millions de fois plus fort que le champ magnétique terrestre.

Les scientifiques et les ingénieurs se réfèrent généralement soit auforce de tractionou la force du champ magnétique lors de la détermination de la force des aimants. La force de traction est la force que vous devez exercer lorsque vous éloignez un aimant d'un objet en acier ou d'un autre aimant. Les fabricants se réfèrent à cette force en utilisant des livres, pour désigner le poids de cette force, ou Newtons, en tant que mesure de la force magnétique.

Pour les aimants dont la taille ou le magnétisme varient selon leur propre matériau, utilisez la surface polaire de l'aimant pour effectuer une mesure de la force magnétique. Effectuez des mesures de force magnétique des matériaux que vous souhaitez mesurer en restant loin des autres objets magnétiques. De plus, vous ne devez utiliser que des gaussmètres qui mesurent les champs magnétiques à des fréquences de courant alternatif (CA) inférieures ou égales à 60 Hz pour les appareils ménagers, pas pour les aimants.

lenuméro de classeou alorsN nombreest utilisé pour décrire la force de traction. Ce nombre est approximativement proportionnel à la force de traction des aimants en néodyme. Plus le nombre est élevé, plus l'aimant est puissant. Il vous indique également la force de l'aimant en néodyme Tesla. Un aimant N35 est de 35 Mega Gauss ou 3500 Tesla.

Dans des contextes pratiques, les scientifiques et les ingénieurs peuvent tester et déterminer la qualité des aimants en utilisant le produit énergétique maximal du matériau magnétique en unités deMGOes, ou mégagauss-oesterds, ce qui équivaut à environ 7957,75 J/m³ (joules par mètre cube). Les MGO d'un aimant vous indiquent le point maximum sur l'aimantcourbe de démagnétisation, aussi connu sous le nomcourbe BHou alorscourbe d'hystérésis, une fonction qui explique la force de l'aimant. Cela explique à quel point il est difficile de démagnétiser l'aimant et comment la forme de l'aimant affecte sa force et ses performances.

Une mesure d'aimant MGOe dépend du matériau magnétique. Parmi les aimants en terres rares, les aimants en néodyme ont généralement 35 à 52 MGO, samarium-cobalt (SmCo) les aimants en ont 26, les aimants alnico en ont 5,4, les aimants en céramique en ont 3,4 et les aimants flexibles sont de 0,6 à 1,2 MGO. Alors que les aimants de terres rares en néodyme et SmCo sont des aimants beaucoup plus puissants que les aimants en céramique, les aimants en céramique sont faciles à magnétiser, résistent naturellement à la corrosion et peuvent être moulés sous différentes formes. Après avoir été moulés en solides, cependant, ils se décomposent facilement car ils sont cassants.

Lorsqu'un objet devient magnétisé en raison d'un champ magnétique externe, les atomes qu'il contient sont alignés d'une certaine manière pour permettre aux électrons de circuler librement. Lorsque le champ externe est supprimé, le matériau devient magnétisé si l'alignement ou une partie de l'alignement des atomes reste. La démagnétisation implique souvent de la chaleur ou un champ magnétique opposé.

Le nom "courbe BH" a été nommé pour les symboles originaux pour représenter le champ et la force du champ magnétique, respectivement, B et H. Le nom "hystérésis" est utilisé pour décrire comment l'état de magnétisation actuel d'un aimant dépend de la façon dont le champ a changé dans le passé jusqu'à son état actuel.

•••Syed Hussain Ather

Dans le diagramme d'une courbe d'hystérésis ci-dessus, les points A et E font référence aux points de saturation dans les deux sens, respectivement vers l'avant et vers l'arrière. B et E ont appelé lepoints de rétentionou rémanences de saturation, l'aimantation restant en champ nul après l'application d'un champ magnétique suffisamment fort pour saturer le matériau magnétique dans les deux sens. C'est le champ magnétique qui reste lorsque la force motrice du champ magnétique externe est désactivée. Vu dans certains matériaux magnétiques, la saturation est l'état atteint lorsqu'une augmentation du champ magnétique externe appliqué H ne peut pas augmenter davantage l'aimantation du matériau, de sorte que la densité de flux magnétique total B est plus ou moins élevée désactivé.

C et F représentent la coercivité de l'aimant, quelle quantité du champ inverse ou opposé est nécessaire pour ramener l'aimantation du matériau à 0 après l'application du champ magnétique externe dans l'un ou l'autre direction.

La courbe des points D à A représente la courbe d'aimantation initiale. A à F est la courbe descendante après saturation, et le durcissement de F à D est la courbe de retour inférieure. La courbe de démagnétisation vous indique comment le matériau magnétique réagit aux champs magnétiques externes et le point auquel l'aimant est saturé, c'est-à-dire le point auquel l'augmentation du champ magnétique externe n'augmente pas l'aimantation du matériau plus.

Différents aimants répondent à des objectifs différents. Le numéro de grade N52 est la résistance la plus élevée possible avec le plus petit emballage possible à température ambiante. Le N42 est également un choix courant qui offre une résistance économique, même à des températures élevées. À certaines températures plus élevées, les aimants N42 peuvent être plus puissants que les N52 avec certaines versions spécialisées comme les aimants N42SH conçus spécifiquement pour les températures chaudes.

Soyez prudent lorsque vous appliquez des aimants dans des zones à forte chaleur. La chaleur est un facteur important dans la démagnétisation des aimants. Cependant, les aimants en néodyme perdent généralement très peu de force avec le temps.

Pour tout objet magnétique, les scientifiques et les ingénieurs désignent le champ magnétique lorsqu'il se déplace de l'extrémité nord d'un aimant à son extrémité sud. Dans ce contexte, « nord » et « sud » sont des caractéristiques arbitraires du magnétisme pour s'assurer que le les lignes de champ magnétique portent cette voie, pas les directions cardinales "nord" et "sud" utilisées en géographie et emplacement.

Vous pouvez imaginer le flux magnétique comme un filet qui capte les quantités d'eau ou de liquide qui le traversent. Le flux magnétique, qui mesure la quantité de ce champ magnétiqueBtraverse une certaine zoneUNEpeut être calculé avec

dans lequelθest l'angle entre la ligne perpendiculaire à la surface de la zone et le vecteur champ magnétique. Cet angle permet au flux magnétique de rendre compte de la façon dont la forme de la zone peut être inclinée par rapport au champ pour capturer différentes quantités de champ. Cela vous permet d'appliquer l'équation à différentes surfaces géométriques telles que des cylindres et des sphères.

•••Syed Hussain Ather

Pour un courant dans un fil droitje, le champ magnétique à divers rayonsrloin du fil électrique peut être calculé en utilisantLa loi d'Ampère​

dans lequelμ₀("mu rien") est1,25 x 10^-6 H/m(henries par mètre, dans lequel les henries mesurent l'inductance) la constante de perméabilité sous vide pour le magnétisme. Vous pouvez utiliser la règle de droite pour déterminer la direction que prennent ces lignes de champ magnétique. Selon la règle de la main droite, si vous pointez votre pouce droit dans la direction du courant électrique, le les lignes de champ magnétique se formeront en cercles concentriques avec la direction donnée par la direction dans laquelle votre les doigts se recourbent.

Si vous souhaitez déterminer la tension résultant des changements de champ magnétique et de flux magnétique pour les fils électriques ou les bobines, vous pouvez également utiliserLa loi de Faraday​,

dans lequelNest le nombre de tours dans la bobine de fil,(BA)("delta B A") fait référence au changement du produit du champ magnétique et d'une aire etc'estest le changement dans le temps au cours duquel le mouvement ou le mouvement se produit. Cela vous permet de déterminer comment les changements de tension résultent des changements dans l'environnement magnétique d'un fil ou d'un autre objet magnétique en présence d'un champ magnétique.

Cette tension est une force électromotrice qui peut être utilisée pour alimenter des circuits et des batteries. Vous pouvez également définir la force électromotrice induite comme le négatif du taux de variation du flux magnétique multiplié par le nombre de tours de la bobine.