A mágneseknek számos erőssége van, és használhatja agauss métera mágnes erejének meghatározásához. Mérheti a mágneses teret a teslákban vagy a mágneses fluxust a hálókban vagy a Teslas • m-ben2 ("tesla négyzetméter"). Amágneses mezőaz a tendencia, hogy ezek a mágneses mezők jelenlétében a mozgó töltött részecskék mágneses erőt váltanak ki.
Mágneses fluxusannak a mérése, hogy egy mágneses mező mekkora része halad át egy adott felületen, például egy hengeres héjon vagy egy téglalap alakú lapon. Mivel ez a két mennyiség, a tér és a fluxus szorosan összefügg egymással, mindkettőt jelöltként használják a mágnes szilárdságának meghatározásához. Az erősség meghatározása:
- A gauss-méter segítségével olyan helyre viheti a mágnest, ahol más mágneses tárgyak (például mikrohullámok és számítógépek) nincsenek a közelben.
- Helyezze a gauss mérőt közvetlenül az egyik mágnes pólusának felületére.
- Keresse meg a tűt a gauss-mérőn, és keresse meg a megfelelő címet. A legtöbb gaussmérő hatótávolsága 200–400 gauss, középpontjában 0 gauss (nincs mágneses tér), bal oldalon negatív gaussok, jobb oldalon pozitív gaususok találhatók. Minél balra vagy jobbra fekszik a tű, annál erősebb a mágneses mező.
•••Syed Hussain Ather
A mágnesek teljesítménye különböző kontextusokban és helyzetekben az általuk leadott mágneses erő vagy mágneses tér mennyiségével mérhető. A tudósok és mérnökök figyelembe veszik a mágneses teret, a mágneses erőt, a fluxust, a mágneses momentumot és az egyenletes a kísérleti kutatásban, az orvostudományban és az iparban használt mágnesek mágneses jellege, amikor meghatározzák, mennyire erősek mágnesek vannak.
Gondolhat agauss métermint mágneses szilárdságmérő. Ez a mágneses szilárdságmérési módszer felhasználható a légi árufuvarozás mágneses szilárdságának meghatározására, amelynek szigorúan szigorúan kell tartania a neodímium mágneseket. Ez azért van így, mert a neodímium mágneses erősségű tesla és az általa előállított mágneses mező megzavarhatja a repülőgép GPS-jét. A neodímium mágneses erősségű teslának, a többi mágneshez hasonlóan, a tőle távoli távolság négyzetével kell csökkennie.
Mágneses viselkedés
A mágnesek viselkedése az őket alkotó kémiai és atomi anyagtól függ. Ezek a kompozíciók lehetővé teszik a tudósok és mérnökök számára annak tanulmányozását, hogy az anyagok mennyire engedik át az elektronokat vagy a tölteteket rajtuk keresztül, hogy lehetővé tegyék a mágnesezettség bekövetkezését. Ezek a mágneses momentumok, az a mágneses tulajdonság, hogy a mezőnek lendületet vagy forgási erőt adjon egy mágnes jelenlétében mező nagymértékben függ a mágneseket előállító anyagtól annak eldöntésében, hogy diamagnetikusak, paramágnesesek-e vagy sem ferromágneses.
Ha a mágnesek olyan anyagokból készülnek, amelyekben nincs vagy kevés párosítatlan elektron van, akkor azokdiamágneses. Ezek az anyagok nagyon gyengék, és mágneses mező jelenlétében negatív mágnesezéseket eredményeznek. Nehéz mágneses pillanatokat kiváltani bennük.
Paramágnesesaz anyagok párosítatlan elektronokkal rendelkeznek, így mágneses mező jelenlétében az anyagok részleges igazodást mutatnak, amelyek pozitív mágnesezettséget biztosítanak.
Végül,ferromágnesesaz olyan anyagok, mint a vas, a nikkel vagy a magnetit, nagyon vonzóak, így ezek az anyagok állandó mágneseket alkotnak. Az atomok olyan helyzetben vannak, hogy könnyen kicseréljék az erőket és nagy hatékonysággal engedjék át az áramot. Ezek olyan erős mágneseket eredményeznek, amelyek csereereje körülbelül 1000 Tesla, ami 100 milliószor erősebb, mint a Föld mágneses tere.
Mágneses erőmérés
A tudósok és mérnökök általában vagy ahúzóerővagy a mágneses tér erőssége a mágnesek erősségének meghatározásakor. A húzóerő az, hogy mekkora erőt kell kifejtenie, amikor a mágnest elhúzza egy acéltárgytól vagy más mágnestől. A gyártók erre az erőre fontok segítségével hivatkoznak, arra a súlyra utalva, hogy ez az erő, vagy Newton, mint mágneses erőmérés.
Ha a mágnesek nagysága vagy mágnesessége a saját anyagukban változik, használjuk a mágnes pólusfelületét a mágneses erősség méréséhez. Hajtsa végre a mérni kívánt anyagok mágneses szilárdságának mérését úgy, hogy távol van más mágneses tárgyaktól. Ezenkívül csak olyan gauss mérőket használjon, amelyek mágneses tereket mértek 60 Hz-nél kisebb vagy azzal egyenlő váltakozó áramú (AC) frekvenciákon, háztartási készülékekhez, mágnesekhez nem.
A neodímium mágnesek erőssége
Aévfolyam számavagyN száma húzóerő leírására szolgál. Ez a szám hozzávetőlegesen arányos a neodímium mágnesek húzóerejével. Minél nagyobb a szám, annál erősebb a mágnes. Azt is megmondja, hogy a neodímium mágnes erőssége tesla. Az N35 mágnes 35 Mega Gauss vagy 3500 Tesla.
Gyakorlati körülmények között a tudósok és mérnökök tesztelhetik és meghatározhatják a mágnesek minőségét a mágneses anyag maximális energiatermékének felhasználásávalMGO-k, vagy megagauss-észterek, ami körülbelül 7957,75 J / m egyenértékű3 (joule / köbméterenként). A mágnes MGO-értékei megadják a mágnes maximális pontjátdemagnetizációs görbe, más névenBH görbevagyhiszterézis görbe, egy funkció, amely megmagyarázza a mágnes erejét. Kiszámítja, hogy milyen nehéz mágnesezni a mágnest, és hogyan befolyásolja a mágnes alakja annak erejét és teljesítményét.
Az MGOe mágnesmérés a mágneses anyagtól függ. A ritkaföldfém mágnesek közül a neodímium mágnesek általában 35–52 MGO-val rendelkeznek, szamárium – kobalt (SmCo) a mágneseknek 26, az alnico mágneseknek 5,4, a kerámiamágneseknek 3,4, a rugalmas mágneseknek pedig 0,6-1,2 MGOes. Míg a neodímium és az SmCo ritkaföldfém mágnesek sokkal erősebb mágnesek, mint a kerámia mágnesek, a kerámiamágnesek könnyen mágnesezhetők, természetesen ellenállnak a korróziónak és különböző formákba formálhatók. Miután szilárdtá formázták őket, könnyen lebomlanak, mert törékenyek.
Amikor egy tárgy mágnesesedik egy külső mágneses tér miatt, a benne lévő atomok egy bizonyos módon igazodnak az elektronok szabad áramlásához. A külső mező eltávolításakor az anyag mágnesessé válik, ha az atomok igazodása vagy egy része megmarad. A demagnetizálás gyakran hővel vagy ellentétes mágneses térrel jár.
Demagnetizálás, BH vagy hiszterézis görbe
A "BH görbe" elnevezést az eredeti szimbólumokra nevezték el, amelyek a B és a H, illetve a mágneses tér erősségét jelentik. A "hiszterézis" elnevezést arra használják, hogy leírják, hogyan függ a mágnes aktuális mágnesezési állapota attól, hogy a mező hogyan változott a múltban a jelenlegi állapotáig.
•••Syed Hussain Ather
A fenti hiszterézisgörbe diagramján az A és E pontok a telítési pontokra utalnak előre, illetve visszafelé egyaránt. B és E hívta amegtartási pontokvagy telítettségi remanenciák, a mágnesezettség nulla mezőben marad, miután olyan mágneses mezőt alkalmazunk, amely elég erős ahhoz, hogy a mágneses anyag telített legyen mindkét irányban. Ez a mágneses mező marad meg, amikor a külső mágneses mező hajtóerejét kikapcsolják. Egyes mágneses anyagokban a telítettség azt az állapotot éri el, amikor az alkalmazott külső H mágneses mező növekedése megtörténik nem növelheti tovább az anyag mágnesezettségét, így a B teljes mágneses fluxus sűrűsége többé-kevésbé szintet mutat ki.
C és F a mágnes koercitivitását jelenti, hogy a fordított vagy ellentétes mező mekkora része szükséges állítsa vissza az anyag mágnesezettségét 0-ra, miután a külső mágneses mezőt valamelyikbe bevitték irány.
A D és A pont közötti görbe a kezdeti mágnesezési görbét képviseli. A-tól F-ig a telítettség utáni lefelé mutató görbe, az F-től D-ig terjedő gyógyulás pedig az alsó visszatérési görbe. A demagnetizációs görbe megmondja, hogy a mágneses anyag hogyan reagál a külső mágneses mezőkre, és arra a pontra, ahol a mágnes mágneses telített, vagyis azt a pontot jelenti, amikor a külső mágneses tér növelése nem növeli az anyag mágnesezettségét többé.
Mágnesek kiválasztása erősség szerint
A különböző mágnesek különböző célokat szolgálnak. Az N52 fokozat a lehető legnagyobb szilárdság, a lehető legkisebb csomagolással szobahőmérsékleten. Az N42 szintén gyakori választás, amely költséghatékony szilárdsággal rendelkezik, még magas hőmérsékleten is. Néhány magasabb hőmérsékleten az N42 mágnesek erősebbek lehetnek, mint az N52, néhány speciális verzióval, például az kifejezetten meleg hőmérsékletre tervezett N42SH mágnesekkel.
Legyen óvatos, ha mágneseket alkalmaznak nagy hőmennyiségű területeken. A hő erős tényező a mágnesek demagnetizálásában. A neodímium mágnesek azonban idővel nagyon kevés erőt veszítenek.
Mágneses mező és mágneses fluxus
Bármely mágneses tárgy esetében a tudósok és mérnökök azt a mágneses teret jelölik, amely a mágnes északi végétől a déli végéig halad. Ebben az összefüggésben az "észak" és "dél" a mágnes tetszőleges jellemzői, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy a mágneses mező vonalai viszik ezt az utat, nem pedig a földrajzban és a elhelyezkedés.
A mágneses fluxus kiszámítása
El lehet képzelni a mágneses fluxust olyan hálóként, amely vízmennyiséget vagy folyadékot fog meg, amely átáramlik rajta. Mágneses fluxus, amely méri a mágneses mező mekkora részétBáthalad egy bizonyos területenA-val számolható
\ Phi = BA \ cos {\ theta}
amibenθa terület felületére merőleges vonal és a mágneses mező vektor közötti szög. Ez a szög lehetővé teszi, hogy a mágneses fluxus figyelembe vegye, hogy a terület alakja hogyan állítható a mezőhöz képest, hogy a mező különböző mennyiségeit megfoghassa. Ez lehetővé teszi az egyenlet alkalmazását különböző geometriai felületekre, például hengerekre és gömbökre.
•••Syed Hussain Ather
Egyenes vezetékben lévő áramraén, a mágneses mező különböző sugarakonraz elektromos vezetéktől távol lehet számítaniAmpère törvénye
B = \ frac {\ mu_0I} {2 \ pi r}
amibenμ0("mu naught") az1,25 x 10-6 H / m(henry / méter, amelyben henries induktivitást mér) a vákuum permeabilitási állandója a mágnesesség szempontjából. A jobb oldali szabály segítségével meghatározhatja a mágneses mező vonalak irányát. A jobb oldali szabály szerint, ha a jobb hüvelykujjával az elektromos áram irányába mutat, a a mágneses mező vonalak koncentrikus körökben képződnek az irány által adott irányból, amelyben a az ujjak görbülnek.
Ha meg szeretné állapítani, hogy mekkora feszültség adódik az elektromos vezetékek vagy tekercsek mágneses mezőjének és mágneses fluxusának változásából, használhatjaFaraday törvénye,
V = -N \ frac {\ Delta (BA)} {\ Delta t}
amibenNa huzaltekercs fordulatainak száma,Δ (BA)("delta B A") a mágneses mező és egy terület szorzatának változására utal, ésΔtaz az időbeli változás, amely alatt a mozgás vagy mozgás bekövetkezik. Ez lehetővé teszi annak meghatározását, hogy a feszültségváltozások hogyan alakulnak ki egy vezeték vagy más mágneses tárgy mágneses környezetének változásából mágneses mező jelenlétében.
Ez a feszültség elektromotoros erő, amely áramkörök és akkumulátorok áramellátására használható. Az indukált elektromotoros erőt úgy is meghatározhatjuk, hogy negatív a mágneses fluxus változásának sebessége és a tekercsben lévő fordulatok száma.