Magnet memiliki banyak kekuatan, dan Anda dapat menggunakan apengukur gaussuntuk menentukan kekuatan magnet. Anda dapat mengukur medan magnet dalam teslas atau fluks magnet dalam weber atau Tesla • m2 ("tesla meter persegi"). ItuMedan gayaadalah kecenderungan gaya magnet untuk diinduksi pada partikel bermuatan yang bergerak dengan adanya medan magnet ini.
Fluks magnetadalah pengukuran seberapa banyak medan magnet melewati area permukaan tertentu untuk permukaan seperti cangkang silinder atau lembaran persegi panjang. Karena kedua besaran ini, medan dan fluks, berkaitan erat, keduanya digunakan sebagai kandidat untuk menentukan kekuatan magnet. Untuk menentukan kekuatan:
- Dengan gauss meter, Anda dapat membawa magnet ke area di mana tidak ada benda magnetik lain (seperti microwave dan komputer) di dekatnya.
- Tempatkan gauss meter langsung pada permukaan salah satu kutub magnet.
- Temukan jarum pada meteran gauss dan temukan judul yang sesuai. Kebanyakan gauss meter memiliki kisaran 200 hingga 400 gauss, dengan 0 gauss (tidak ada medan magnet) di tengah, gauss negatif di sebelah kiri dan gauss positif di sebelah kanan. Semakin jauh ke kiri atau kanan jarum terletak, semakin kuat medan magnetnya.
•••Syed Hussain Ather
Kekuatan magnet dalam konteks dan situasi yang berbeda dapat diukur dengan jumlah gaya magnet atau medan magnet yang mereka keluarkan. Para ilmuwan dan insinyur memperhitungkan medan magnet, gaya magnet, fluks, momen magnet, dan bahkan sifat magnet dari magnet yang mereka gunakan dalam penelitian eksperimental, kedokteran, dan industri ketika menentukan seberapa kuat magnet adalah.
Anda dapat memikirkanpengukur gausssebagai pengukur kekuatan magnet. Metode pengukuran kekuatan magnet ini dapat digunakan untuk menentukan kekuatan magnet angkutan udara yang perlu ketat dalam membawa magnet neodymium. Hal ini benar karena kekuatan magnet neodymium tesla dan medan magnet yang dihasilkannya dapat mengganggu GPS pesawat. Tesla kekuatan magnet neodymium, seperti magnet lainnya, harus dikurangi dengan kuadrat jarak darinya.
Perilaku Magnetik
Perilaku magnet tergantung pada bahan kimia dan atom yang menyusunnya. Komposisi ini memungkinkan ilmuwan dan insinyur mempelajari seberapa baik bahan membiarkan elektron atau muatan mengalir melalui mereka untuk memungkinkan terjadinya magnetisasi. Momen magnetik ini, properti magnetik untuk memberikan medan momentum atau gaya rotasi dengan adanya magnet medan, sangat bergantung pada bahan yang membuat magnet dalam menentukan apakah mereka diamagnetik, paramagnetik atau feromagnetik.
Jika magnet terbuat dari bahan yang tidak memiliki atau sedikit elektron tidak berpasangan, merekadiamagnetik. Bahan-bahan ini sangat lemah dan, dengan adanya medan magnet, mereka menghasilkan magnetisasi negatif. Sulit untuk menginduksi momen magnetik di dalamnya.
Paramagnetikbahan memiliki elektron yang tidak berpasangan sehingga, dengan adanya medan magnet, bahan menunjukkan keberpihakan parsial yang memberikan magnetisasi positif.
Akhirnya,feromagnetikbahan seperti besi, nikel atau magnetit memiliki daya tarik yang sangat kuat sehingga bahan tersebut membentuk magnet permanen. Atom-atom disejajarkan sedemikian rupa sehingga mereka bertukar gaya dengan mudah dan membiarkan arus mengalir dengan efisiensi tinggi. Ini menghasilkan magnet yang kuat dengan gaya pertukaran sekitar 1000 Tesla, yang 100 juta kali lebih kuat dari medan magnet Bumi.
Pengukuran Kekuatan Magnetik
Para ilmuwan dan insinyur umumnya mengacu padakekuatan tarikatau kekuatan medan magnet saat menentukan kekuatan magnet. Gaya tarik adalah seberapa besar gaya yang perlu Anda keluarkan saat menarik magnet menjauh dari benda baja atau magnet lain. Produsen mengacu pada gaya ini menggunakan pound, untuk merujuk pada berat gaya ini, atau Newton, sebagai pengukuran kekuatan magnet.
Untuk magnet yang ukuran atau kemagnetannya bervariasi di seluruh materialnya, gunakan permukaan kutub magnet untuk mengukur kekuatan magnet. Lakukan pengukuran kekuatan magnet dari bahan yang ingin diukur dengan menjauh dari benda magnetik lainnya. Selain itu, Anda hanya boleh menggunakan pengukur gauss yang mengukur medan magnet pada frekuensi kurang dari atau sama dengan 60 Hz arus bolak-balik (AC) untuk peralatan rumah tangga, bukan untuk magnet.
Kekuatan Magnet Neodymium
Itunomor kelasatauN nomordigunakan untuk menggambarkan gaya tarik. Jumlah ini kira-kira sebanding dengan gaya tarik magnet neodymium. Semakin tinggi angkanya, semakin kuat magnetnya. Ini juga memberi tahu Anda tesla kekuatan magnet neodymium. Magnet N35 adalah 35 Mega Gauss atau 3500 Tesla.
Dalam pengaturan praktis, ilmuwan dan insinyur dapat menguji dan menentukan tingkat magnet menggunakan produk energi maksimum dari bahan magnetik dalam satuanMGO, atau megagauss-oesterds, yang setara dengan sekitar 7957,75 J/m3 (joule per meter kubik). MGO magnet memberi tahu Anda titik maksimum pada magnet magnetkurva demagnetisasi, juga dikenal sebagaikurva BHataukurva histeresis, fungsi yang menjelaskan kekuatan magnet. Ini menjelaskan betapa sulitnya mendemagnetisasi magnet dan bagaimana bentuk magnet memengaruhi kekuatan dan kinerjanya.
Pengukuran magnet MGOe tergantung pada bahan magnetik. Di antara magnet tanah jarang, magnet neodymium umumnya memiliki 35 hingga 52 MGO, samarium-cobalt (SmCo) magnet memiliki 26, magnet alnico memiliki 5,4, magnet keramik memiliki 3,4 dan magnet fleksibel adalah 0,6-1,2 MGO. Sementara magnet tanah jarang neodymium dan SmCo adalah magnet yang jauh lebih kuat daripada magnet keramik, magnet keramik mudah dimagnetisasi, tahan korosi secara alami dan dapat dibentuk menjadi berbagai bentuk. Namun, setelah dibentuk menjadi padatan, mereka mudah rusak karena rapuh.
Ketika suatu objek menjadi magnet karena medan magnet eksternal, atom-atom di dalamnya disejajarkan dengan cara tertentu untuk membiarkan elektron mengalir dengan bebas. Ketika medan eksternal dihilangkan, material menjadi magnet jika pelurusan atau bagian dari pelurusan atom tetap ada. Demagnetisasi sering melibatkan panas atau medan magnet yang berlawanan.
Demagnetisasi, BH atau Kurva Histeresis
Nama "kurva BH" dinamai untuk simbol asli untuk mewakili medan dan kekuatan medan magnet, masing-masing, B dan H. Nama "histeresis" digunakan untuk menggambarkan bagaimana keadaan magnetisasi magnet saat ini bergantung pada bagaimana medan telah berubah di masa lalu yang mengarah ke keadaan saat ini.
•••Syed Hussain Ather
Pada diagram kurva histeresis di atas, titik A dan E masing-masing mengacu pada titik jenuh baik dalam arah maju maupun mundur. B dan E disebutpoin retensiatau remanensi saturasi, magnetisasi yang tersisa di medan nol setelah medan magnet diterapkan yang cukup kuat untuk menjenuhkan bahan magnetik untuk kedua arah. Ini adalah medan magnet yang tersisa ketika kekuatan pendorong medan magnet luar dimatikan. Terlihat di beberapa bahan magnetik, saturasi adalah keadaan yang dicapai ketika peningkatan medan magnet luar yang diterapkan H tidak dapat meningkatkan magnetisasi material lebih lanjut, sehingga kerapatan fluks magnet total B lebih atau kurang level mati.
C dan F mewakili koersivitas magnet, berapa banyak medan terbalik atau berlawanan yang diperlukan untuk kembalikan magnetisasi material kembali ke 0 setelah medan magnet eksternal diterapkan di keduanya arah.
Kurva dari titik D ke A mewakili kurva magnetisasi awal. A ke F adalah kurva ke bawah setelah saturasi, dan penyembuhan dari F ke D adalah kurva kembali yang lebih rendah. Kurva demagnetisasi memberi tahu Anda bagaimana bahan magnetik merespons medan magnet eksternal dan titik di mana magnet jenuh, artinya titik di mana peningkatan medan magnet luar tidak meningkatkan magnetisasi material lagi.
Memilih Magnet berdasarkan Kekuatan
Magnet yang berbeda membahas tujuan yang berbeda. Nomor grade N52 adalah kekuatan tertinggi yang mungkin dengan paket sekecil mungkin pada suhu kamar. N42 juga merupakan pilihan umum yang hadir dengan kekuatan hemat biaya, bahkan pada suhu tinggi. Pada beberapa suhu yang lebih tinggi, magnet N42 mungkin lebih kuat daripada magnet N52 dengan beberapa versi khusus seperti magnet N42SH yang dirancang khusus untuk suhu panas.
Namun, berhati-hatilah saat menerapkan magnet di area dengan panas tinggi. Panas adalah faktor kuat dalam demagnetisasi magnet. Magnet neodymium umumnya kehilangan kekuatan yang sangat kecil dari waktu ke waktu.
Medan Magnet dan Fluks Magnetik
Untuk objek magnet apa pun, para ilmuwan dan insinyur menunjukkan medan magnet saat ia bergerak dari ujung utara magnet ke ujung selatannya. Dalam konteks ini, "utara" dan "selatan" adalah karakteristik sewenang-wenang dari magnet untuk memastikan: garis medan magnet membawa cara ini, bukan arah mata angin "utara" dan "selatan" yang digunakan dalam geografi dan lokasi.
Menghitung Fluks Magnetik
Anda dapat membayangkan fluks magnet sebagai jaring yang menangkap sejumlah air atau cairan yang mengalir melaluinya. Fluks magnet, yang mengukur seberapa besar medan magnet iniBmelewati daerah tertentuSEBUAHdapat dihitung dengan
\Phi = BA\cos{\theta}
di manaθadalah sudut antara garis yang tegak lurus permukaan luas dan vektor medan magnet. Sudut ini memungkinkan fluks magnet menjelaskan bagaimana bentuk area dapat dimiringkan sehubungan dengan bidang untuk menangkap jumlah bidang yang berbeda. Ini memungkinkan Anda menerapkan persamaan ke permukaan geometris yang berbeda seperti silinder dan bola.
•••Syed Hussain Ather
Untuk arus pada kawat lurussaya, medan magnet pada berbagai radiusrjauh dari kabel listrik dapat dihitung menggunakanHukum Ampere
B=\frac{\mu_0I}{2\pi r}
di manaμ0("mu kosong") adalah1,25x10-6 H/m(henries per meter, di mana henries mengukur induktansi) konstanta permeabilitas vakum untuk magnet. Anda dapat menggunakan aturan tangan kanan untuk menentukan arah garis medan magnet ini. Menurut aturan tangan kanan, jika Anda mengarahkan ibu jari kanan ke arah arus listrik, garis medan magnet akan membentuk lingkaran konsentris dengan arah yang diberikan oleh arah di mana Anda jari melengkung.
Jika Anda ingin menentukan berapa besar tegangan yang dihasilkan dari perubahan medan magnet dan fluks magnet untuk kabel atau kumparan listrik, Anda juga dapat menggunakanHukum Faraday,
V=-N\frac{\Delta (BA)}{\Delta t}
di manatidakadalah jumlah lilitan pada kumparan kawat,(BA)("delta B A") mengacu pada perubahan produk medan magnet dan luas dantadalah perubahan waktu di mana gerakan atau gerakan terjadi. Ini memungkinkan Anda menentukan bagaimana perubahan tegangan dihasilkan dari perubahan lingkungan magnetik kawat atau benda magnetik lainnya dengan adanya medan magnet.
Tegangan ini merupakan gaya gerak listrik yang dapat digunakan untuk memberi daya pada rangkaian dan baterai. Anda juga dapat mendefinisikan gaya gerak listrik induksi sebagai negatif dari laju perubahan fluks magnet dikalikan jumlah lilitan pada kumparan.