Kaip išmatuoti magnetų stiprumą

Magnetai turi daugybę stiprybių, ir jūs galite naudoti agauss metrasnorint nustatyti magneto stiprumą. Galite išmatuoti magnetinį lauką teslose arba magnetinį srautą juostose arba „Teslas“ m² („tesla kvadratiniai metrai“). Themagnetinis laukasyra polinkis, kad esant šiems magnetiniams laukams judančios įkrautos dalelės gali sukelti magnetinę jėgą.

​Magnetinis srautasyra matavimas, kiek magnetinis laukas praeina per tam tikrą paviršiaus plotą, pavyzdžiui, cilindrinį apvalkalą ar stačiakampį lakštą. Kadangi šie du dydžiai, laukas ir srautas, yra glaudžiai susiję, abu jie naudojami kaip kandidatai magneto stiprumui nustatyti. Norėdami nustatyti stiprumą:

1. Naudodami gauso matuoklį, galite nuvesti magnetą į zoną, kurioje šalia nėra jokių kitų magnetinių objektų (tokių kaip mikrobangų krosnelės ir kompiuteriai).
2. Uždėkite gausos matuoklį tiesiai ant vieno iš magneto polių paviršiaus.
3. Suraskite adatą ant gauso matuoklio ir raskite atitinkamą antraštę. Daugumos gausų metrų diapazonas yra nuo 200 iki 400 gausų, o centre yra 0 gausų (be magnetinio lauko), kairėje - neigiami, o dešinėje - teigiami. Kuo toliau kairėn ar dešinėn slypi adata, tuo stipresnis yra magnetinis laukas.

•••Syedas Hussainas Atheris

Magnetų galią skirtinguose kontekstuose ir situacijose galima išmatuoti pagal jų skleidžiamos magnetinės jėgos ar magnetinio lauko kiekį. Mokslininkai ir inžinieriai atsižvelgia į magnetinį lauką, magnetinę jėgą, srautą, magnetinį momentą ir lygų magnetų, kuriuos jie naudoja eksperimentiniuose tyrimuose, medicinoje ir pramonėje, nustatydami, kiek stiprūs, magnetinis pobūdis magnetai yra.

Galite pagalvoti apiegauss metraskaip magnetinio stiprumo matuoklis. Šis magnetinio stiprumo matavimo metodas gali būti naudojamas nustatant oro krovinių magnetinį stiprumą, kuris turi būti griežtas neodimio magnetų nešiojimui. Tai tiesa, nes neodimio magneto stiprumo tesla ir jo sukurtas magnetinis laukas gali trukdyti orlaivio GPS. Neodimio magnetinio stiprumo tesla, kaip ir kitų magnetų, turėtų sumažėti atstumo nuo jos kvadratu.

Magnetų elgesys priklauso nuo juos sudarančios cheminės ir atominės medžiagos. Šios kompozicijos leido mokslininkams ir inžinieriams ištirti, kaip gerai medžiagos leidžia elektronams ar krūviams tekėti per juos, kad įvyktų įmagnetinimas. Šie magnetiniai momentai yra magnetinė savybė, suteikianti laukui impulsą arba sukimosi jėgą esant magnetui lauką, daugiausia priklauso nuo medžiagos, kuria magnetai, nustatydami, ar jie yra diamagnetiniai, paramagnetiniai ar ne feromagnetinis.

Jei magnetai yra pagaminti iš medžiagų, kuriose nėra arba yra nedaug neporuotų elektronų, jie yradiamagnetinis. Šios medžiagos yra labai silpnos ir, esant magnetiniam laukui, jos sukelia neigiamą įmagnetinimą. Juose sunku sukelti magnetines akimirkas.

​Paramagnetinismedžiagos turi nesuporuotus elektronus, todėl, esant magnetiniam laukui, medžiagos demonstruoja dalinius išlyginimus, kurie suteikia jam teigiamą įmagnetinimą.

Pagaliau,feromagnetinistokios medžiagos kaip geležis, nikelis ar magnetitas pasižymi labai stipriomis savybėmis, todėl šios medžiagos sudaro nuolatinius magnetus. Atomai yra išsidėstę taip, kad jie lengvai pasikeistų jėgomis ir leistų srovei tekėti labai efektyviai. Tai sukuria galingus magnetus, kurių mainų jėgos yra apie 1000 Teslų, o tai yra 100 milijonų kartų stipresnė nei Žemės magnetinis laukas.

Mokslininkai ir inžinieriai paprastai nurodo arbatraukimo jėgaarba magnetinio lauko stipris nustatant magnetų stiprumą. Traukimo jėga yra tai, kiek jėgos reikia panaudoti traukiant magnetą nuo plieninio daikto ar kito magneto. Gamintojai nurodo šią jėgą naudodami svarus, norėdami nurodyti svorį, kuris yra ši jėga, arba Niutonus, kaip magnetinio stiprumo matavimą.

Magnetams, kurių dydis ar magnetizmas skiriasi, naudokite magneto poliaus paviršių, kad pamatuotumėte magnetinį stiprumą. Atlikite toli nuo kitų magnetinių objektų medžiagų, kurias norite išmatuoti, magnetinį stiprumą. Be to, namų apyvokos prietaisams, o ne magnetams, turėtumėte naudoti tik gauso matuoklius, matuojančius magnetinius laukus, esant ne didesniam kaip 60 Hz kintamosios srovės (AC) dažniui.

Thepažymio numerisarbaN numerisyra naudojamas traukos jėgai apibūdinti. Šis skaičius yra maždaug proporcingas neodimio magnetų traukos jėgai. Kuo didesnis skaičius, tuo stipresnis magnetas. Tai taip pat nurodo neodimio magneto stiprumo teslą. N35 magnetas yra 35 Mega Gauss arba 3500 Tesla.

Praktiškai mokslininkai ir inžinieriai gali išbandyti ir nustatyti magnetų laipsnį naudodami didžiausią magnetinės medžiagos energijos produktąMGOes, arba megagauss-oesterds, kuris yra maždaug 7957,75 J / m ekvivalentas³ (džauliai kubiniam metrui). Magneto MGOes nurodo maksimalų magneto taškądemagnetizavimo kreivė, taip pat žinomas kaipBH kreivėarbahisterezės kreivė, funkcija, kuri paaiškina magneto stiprumą. Tai paaiškina, kaip sunku išmagnetinti magnetą ir kaip magneto forma veikia jo stiprumą ir veikimą.

MGOe magneto matavimas priklauso nuo magnetinės medžiagos. Tarp retųjų žemių magnetų neodimio magnetai paprastai turi nuo 35 iki 52 MGO, samario – kobalto (SmCo) magnetai turi 26, „alnico“ magnetai - 5,4, keraminiai - 3,4, o lankstieji - 0,6–1,2 MGOes. Nors retųjų žemių neodimio ir SmCo magnetai yra daug stipresni nei keraminiai, keraminius magnetus lengva įmagnetinti, natūraliai atsispirti korozijai ir juos galima suformuoti į skirtingas formas. Tačiau po to, kai jie bus suformuoti į kietąsias medžiagas, jie lengvai suskaidomi, nes yra trapūs.

Kai objektas įmagnetinamas dėl išorinio magnetinio lauko, jame esantys atomai tam tikru būdu sutampa, kad elektronai galėtų laisvai tekėti. Pašalinus išorinį lauką, medžiaga įmagnetina, jei išlieka atomų išsidėstymas arba jo dalis. Demagnetinimas dažnai apima šilumą arba priešingą magnetinį lauką.

Pavadinimas "BH kreivė" buvo pavadintas originaliais simboliais, atitinkančiais lauko ir magnetinio lauko stiprumą, atitinkamai B ir H. Pavadinimas "histerezė" naudojamas apibūdinti, kaip dabartinė magneto įmagnetinimo būsena priklauso nuo to, kaip laukas pasikeitė praeityje, kol jis buvo dabartinis.

•••Syedas Hussainas Atheris

Aukščiau esančioje histerezės kreivės diagramoje taškai A ir E nurodo soties taškus atitinkamai tiek į priekį, tiek atgal. B ir E vadinosulaikymo taškaiarba prisotinimo liekanos, įmagnetinimas lieka nuliniame lauke, kai pritaikomas magnetinis laukas, kuris yra pakankamai stiprus, kad prisotintų magnetinę medžiagą abiem kryptimis. Tai yra magnetinis laukas, kuris lieka išjungus išorinio magnetinio lauko varomąją jėgą. Žiūrint į kai kurias magnetines medžiagas, prisotinimas yra būsena, pasiekiama padidėjus pritaikytam išoriniam magnetiniam laukui H negali dar labiau padidinti medžiagos įmagnetinimo, todėl bendras magnetinio srauto tankis B daugiau ar mažiau lygus išjungtas.

C ir F reiškia magneto koercicsiją, kiek reikia atvirkštinio ar priešingo lauko po to, kai išorinis magnetinis laukas bus pritaikytas, grąžinkite medžiagos įmagnetinimą atgal į 0 kryptis.

Kreivė nuo taškų D iki A reiškia pradinę įmagnetinimo kreivę. Nuo A iki F yra kreivė žemyn po prisotinimo, o išgydymas nuo F iki D yra apatinė grįžtamoji kreivė. Demagnetizavimo kreivė nurodo, kaip magnetinė medžiaga reaguoja į išorinius magnetinius laukus ir tašką, kuriame magnetas yra prisotintas, reiškiantis tašką, kuriame išorinio magnetinio lauko padidinimas nepadidina medžiagos įmagnetinimo daugiau.

Skirtingi magnetai skirtingi tikslai. Klasės numeris N52 yra didžiausias įmanomas stiprumas, turint kuo mažesnę pakuotę kambario temperatūroje. N42 taip pat yra įprastas pasirinkimas, kuris pasižymi ekonomišku stiprumu, net esant aukštai temperatūrai. Esant aukštesnei temperatūrai, N42 magnetai gali būti galingesni nei N52 su kai kuriomis specializuotomis versijomis, pavyzdžiui, N42SH magnetai, sukurti specialiai karštai temperatūrai.

Vis dėlto būkite atsargūs, naudodami magnetus tose vietose, kur yra didelis šilumos kiekis. Šiluma yra stiprus magnetų išmagnetinimo veiksnys. Neodimio magnetai laikui bėgant paprastai praranda labai mažai jėgų.

Bet kurio magnetinio objekto mokslininkai ir inžinieriai žymi magnetinį lauką, kai jis eina nuo magneto šiaurinio galo iki jo pietinio galo. Šiame kontekste "šiaurė" ir "pietūs" yra savavališkos magnetinės savybės, kad būtų galima įsitikinti magnetinio lauko linijos eina šiuo keliu, o ne kardinalios kryptys "šiaurė" ir "pietūs", naudojamos geografijoje ir vieta.

Galite įsivaizduoti magnetinį srautą kaip tinklą, kuris sulaiko per jį tekantį vandens ar skysčio kiekį. Magnetinis srautas, kuris matuoja, kiek šio magnetinio laukoBeina per tam tikrą plotąAgalima apskaičiuoti su

kuriameθyra kampas tarp tiesės, statmenos srities paviršiui, ir magnetinio lauko vektoriaus. Šis kampas leidžia magnetiniam srautui įvertinti, kaip ploto forma gali būti pasvirusi lauko atžvilgiu, kad būtų galima užfiksuoti skirtingus lauko kiekius. Tai leidžia jums pritaikyti lygtį skirtingiems geometriniams paviršiams, pvz., Cilindrams ir sferoms.

•••Syedas Hussainas Atheris

Dėl srovės tiesia vielaAš, magnetinis laukas įvairiais spinduliaisratstumą nuo elektros laido galima apskaičiuoti naudojantAmpero įstatymas​

kuriameμ₀(„mu naught“) yra1,25 x 10^-6 H / m(henriai metrui, kuriame henrijai matuoja induktyvumą) vakuuminio pralaidumo konstanta magnetizmui. Norėdami nustatyti šių magnetinio lauko linijų kryptį, galite naudoti dešinės rankos taisyklę. Pagal dešinės rankos taisyklę, jei dešinįjį nykštį nukreipiate elektros srovės kryptimi, magnetinio lauko linijos susidarys koncentriniais apskritimais, nurodant kryptį, kuria nukreipta jūsų pirštai susisuka.

Jei norite nustatyti, kiek įtampos atsiranda dėl elektros laidų ar ritinių magnetinio lauko ir magnetinio srauto pokyčių, taip pat galite naudotiFaradėjaus įstatymas​,

kuriameNyra vielos ritės posūkių skaičius,Δ (BA)("delta B A") nurodo magnetinio lauko ir ploto sandaugos pokyčiusΔtyra laiko pokytis, per kurį vyksta judėjimas ar judėjimas. Tai leidžia jums nustatyti, kaip įtampos pokyčiai atsiranda dėl vielos ar kito magnetinio objekto magnetinės aplinkos pokyčių esant magnetiniam laukui.

Ši įtampa yra elektromotorinė jėga, kuri gali būti naudojama grandinėms ir baterijoms maitinti. Taip pat galite apibrėžti sukeltą elektromotorinę jėgą kaip neigiamą magnetinio srauto pokyčio greitį, padaugintą iš ritės posūkių skaičiaus.