Kā izmērīt magnētu izturību

Magnētiem ir daudz stiprumu, un jūs varat izmantot agauss metrslai noteiktu magnēta stiprumu. Jūs varat izmērīt magnētisko lauku teslās vai magnētisko plūsmu sietos vai Teslas • m² ("teslas kvadrātmetri"). Themagnētiskais lauksir tendence magnētiskajam spēkam izraisīt kustīgas lādētas daļiņas šo magnētisko lauku klātbūtnē.

​Magnētiskā plūsmair mērījums tam, cik daudz magnētiskā lauka šķērso noteiktu virsmas laukumu, piemēram, cilindrisku apvalku vai taisnstūrveida lokšņu. Tā kā šie divi lielumi, lauks un plūsma, ir cieši saistīti, abus izmanto kā kandidātus magnēta stipruma noteikšanai. Lai noteiktu stiprumu:

1. Izmantojot gausa metru, jūs varat nogādāt magnētu vietā, kur tuvumā nav citu magnētisku priekšmetu (piemēram, mikroviļņu krāsnis un datori).
2. Novietojiet gausa mērītāju tieši uz viena no magnēta poliem virsmas.
3. Atrodiet adatu uz gausa mērītāja un atrodiet atbilstošo virsrakstu. Lielākajai daļai gausa skaitītāju ir diapazons no 200 līdz 400 gausiem, centrā ir 0 gausu (bez magnētiskā lauka), kreisajā pusē - negatīvie un labajā pusē - pozitīvie. Jo tālāk pa kreisi vai pa labi atrodas adata, jo spēcīgāks ir magnētiskais lauks.
   instagram story viewer

•••Syed Hussain Ather

Magnētu jaudu dažādos kontekstos un situācijās var izmērīt pēc to izstarotā magnētiskā spēka vai magnētiskā lauka daudzuma. Zinātnieki un inženieri ņem vērā magnētisko lauku, magnētisko spēku, plūsmu, magnētisko momentu un vienmērīgo magnētu magnētiskais raksturs, ko viņi izmanto eksperimentālajos pētījumos, medicīnā un rūpniecībā, nosakot, cik stiprs magnēti ir.

Jūs varat domāt pargauss metrskā magnētiskā stipruma mērītājs. Šo magnētiskās izturības mērīšanas metodi var izmantot, lai noteiktu gaisa kravas magnētisko izturību, kurai stingri jāievēro neodīma magnētu pārvadāšana. Tas ir taisnība, jo neodīma magnēta stipruma tesla un tā radītais magnētiskais lauks var traucēt lidmašīnas GPS. Neodīma magnētiskās stiprības teslai, tāpat kā citiem magnētiem, vajadzētu samazināties par attāluma kvadrātu no tā.

Magnētu uzvedība ir atkarīga no ķīmiskā un atomu materiāla, kas tos veido. Šīs kompozīcijas ļauj zinātniekam un inženieriem izpētīt, cik labi materiāli ļauj elektroniem vai lādiņiem plūst caur tiem, lai varētu notikt magnetizācija. Šie magnētiskie momenti ir magnētiskā īpašība, kas magnētiskā klātbūtnē piešķir laukam impulsu vai rotācijas spēku laukā, lielā mērā ir atkarīgi no materiāla, kas veido magnētus, nosakot, vai tie ir diamagnētiski, paramagnētiski vai feromagnētisks.

Ja magnēti ir izgatavoti no materiāliem, kuriem nav vai ir maz nesaistītu elektronu, tie irdiamagnetisks. Šie materiāli ir ļoti vāji, un magnētiskā lauka klātbūtnē tie rada negatīvas magnetizācijas. Tajos ir grūti izraisīt magnētiskos momentus.

​Paramagnētisksmateriāliem ir nesapāroti elektroni, tāpēc magnētiskā lauka klātbūtnē materiāliem ir daļēja izlīdzināšanās, kas tam piešķir pozitīvu magnetizāciju.

Visbeidzot,feromagnētiskstādiem materiāliem kā dzelzs, niķelis vai magnetīts ir ļoti spēcīgas pievilcības, piemēram, ka šie materiāli veido pastāvīgos magnētus. Atomi ir izlīdzināti tā, lai tie viegli apmainītos ar spēkiem un ļautu straumei plūst cauri ar lielu efektivitāti. Tie rada jaudīgus magnētus ar apmaiņas spēkiem, kas ir aptuveni 1000 Teslas, kas ir 100 miljonus reižu spēcīgāki par Zemes magnētisko lauku.

Zinātnieki un inženieri parasti atsaucas vai nu uzvilkšanas spēksvai magnētiskā lauka stiprums, nosakot magnētu stiprumu. Vilces spēks ir tas, cik liels spēks jums jāpieliek, velkot magnētu prom no tērauda priekšmeta vai cita magnēta. Ražotāji atsaucas uz šo spēku, izmantojot mārciņas, lai atsauktos uz svaru, kas ir šis spēks, vai Ņūtoniem kā magnētiskās stiprības mērījumu.

Magnētiem, kuru izmērs vai magnētisms atšķiras no katra paša materiāla, magnēta stiprības mērīšanai izmantojiet magnēta polu virsmu. Veiciet mērāmo materiālu magnētiskās izturības mērījumus, paliekot tālu no citiem magnētiskiem objektiem. Mājas ierīcēm, nevis magnētiem, jāizmanto tikai gausa mērītāji, kas magnētiskos laukus mēra ar 60 Hz maiņstrāvas (maiņstrāvas) frekvencēm vai mazākas par tām.

Thepakāpes numursvaiN numurstiek izmantots, lai aprakstītu vilces spēku. Šis skaitlis ir aptuveni proporcionāls neodīma magnētu pievilkšanas spēkam. Jo lielāks skaitlis, jo spēcīgāks ir magnēts. Tas arī stāsta neodīma magnēta stipruma teslu. N35 magnēts ir 35 Mega Gauss vai 3500 Tesla.

Praktiskos apstākļos zinātnieki un inženieri var pārbaudīt un noteikt magnētu pakāpi, izmantojot magnētiskā materiāla maksimālo enerģijas produktuMGOes vai megagauss-esteri, kas ir aptuveni 7957,75 J / m ekvivalents³ (džouli uz kubikmetru). Magnēta MGOes norāda maksimālo magnēta punktudemagnetizācijas līkne, zināms arī kāBH līknevaihisterēzes līkne, funkcija, kas izskaidro magnēta stiprumu. Tas izskaidro, cik grūti ir magnētu magnētizēt un kā magnēta forma ietekmē tā izturību un veiktspēju.

MGOe magnēta mērījums ir atkarīgs no magnētiskā materiāla. Starp retzemju magnētiem neodīma magnētiem parasti ir no 35 līdz 52 MGO, samārija – kobalts (SmCo) magnētiem ir 26, alnico magnētiem ir 5,4, keramikas magnētiem ir 3,4 un elastīgajiem magnētiem ir 0,6-1,2 MGOes. Kaut arī retzemju neodīma un SmCo magnēti ir daudz spēcīgāki magnēti nekā keramikas, keramikas magnētus ir viegli magnētizēt, tie dabiski iztur koroziju un tos var veidot dažādās formās. Pēc tam, kad tie ir veidoti cietās daļās, tie viegli sadalās, jo ir trausli.

Kad objekts kļūst magnetizēts ārēja magnētiskā lauka dēļ, tajā esošie atomi noteiktā veidā tiek izlīdzināti, lai ļautu elektroniem brīvi plūst. Noņemot ārējo lauku, materiāls tiek magnetizēts, ja paliek atomu izlīdzinājums vai daļa no tā. Demagnetizācija bieži ietver siltumu vai pretēju magnētisko lauku.

Nosaukums "BH līkne" tika nosaukts oriģinālajiem simboliem, kas apzīmē lauka un magnētiskā lauka intensitāti attiecīgi B un H. Nosaukums "histerēze" tiek izmantots, lai aprakstītu, kā magnēta pašreizējais magnetizācijas stāvoklis ir atkarīgs no tā, kā lauks ir mainījies pagātnē, līdz tā pašreizējam stāvoklim.

•••Syed Hussain Ather

Histerēzes līknes diagrammā iepriekš punkti A un E attiecas uz piesātinājuma punktiem attiecīgi uz priekšu un atpakaļ. B un E saucasaglabāšanas punktivai piesātinājuma remanences, magnetizācija paliek nulles laukā pēc magnētiskā lauka iedarbināšanas, kas ir pietiekami spēcīgs, lai piesātinātu magnētisko materiālu abos virzienos. Tas ir magnētiskais lauks, kas paliek pāri, kad tiek izslēgts ārējā magnētiskā lauka virzošais spēks. Skatoties dažos magnētiskajos materiālos, piesātinājums ir stāvoklis, kas sasniegts, kad palielinās pielietotais ārējais magnētiskais lauks H nevar vēl vairāk palielināt materiāla magnetizāciju, tāpēc kopējais magnētiskās plūsmas blīvums B vairāk vai mazāk izslēgts.

C un F apzīmē magnēta koercivitāti, cik daudz no apgrieztā vai pretējā lauka ir nepieciešams atgrieziet materiāla magnetizāciju atpakaļ uz 0 pēc tam, kad kāds no tiem ir izmantots ārējais magnētiskais lauks virzienu.

Līkne no punktiem D līdz A apzīmē sākotnējo magnetizācijas līkni. A līdz F ir lejupejošā līkne pēc piesātinājuma, un izārstēšana no F līdz D ir zemākā atgriešanās līkne. Demagnetizācijas līkne parāda, kā magnētiskais materiāls reaģē uz ārējiem magnētiskajiem laukiem un vietu, kurā magnēts ir piesātināts, kas nozīmē punktu, kurā ārējā magnētiskā lauka palielināšana nepalielina materiāla magnetizāciju vairs.

Dažādi magnēti ir paredzēti dažādiem mērķiem. Pakāpes numurs N52 ir visaugstākais iespējamais stiprums ar mazāko iespējamo iepakojumu istabas temperatūrā. N42 ir arī izplatīta izvēle, kurai ir rentabla izturība pat augstā temperatūrā. Dažās augstākās temperatūrās N42 magnēti var būt jaudīgāki nekā N52 ar dažām specializētām versijām, piemēram, N42SH magnēti, kas īpaši paredzēti karstām temperatūrām.

Esiet piesardzīgs, lietojot magnētus vietās ar lielu siltuma daudzumu. Siltums ir spēcīgs magnētu demagnetizācijas faktors. Neodīma magnēti laika gaitā tomēr zaudē ļoti mazu izturību.

Jebkuram magnētiskam objektam zinātnieki un inženieri apzīmē magnētisko lauku, kad tas virzās no magnēta ziemeļu gala līdz tā dienvidu galam. Šajā kontekstā "ziemeļi" un "dienvidi" ir patvaļīgas magnētiskās īpašības, lai pārliecinātos, ka magnētiskā lauka līnijas ved šo ceļu, nevis ģeogrāfijā un atrašanās vieta.

Jūs varat iedomāties magnētisko plūsmu kā tīklu, kas uztver ūdens vai šķidruma daudzumu, kas caur to plūst. Magnētiskā plūsma, kas nosaka šī magnētiskā lauka daudzumuBiet caur noteiktu teritorijuAvar aprēķināt ar

kurāθir leņķis starp līniju, kas ir perpendikulāra laukuma virsmai, un magnētiskā lauka vektoru. Šis leņķis ļauj magnētiskajai plūsmai ņemt vērā to, kā laukuma formu var noteikt leņķī attiecībā pret lauku, lai uztvertu dažādus lauka daudzumus. Tas ļauj vienādojumu piemērot dažādām ģeometriskām virsmām, piemēram, cilindriem un sfērām.

•••Syed Hussain Ather

Strāvai taisnā vadāEs, magnētiskais lauks dažādos rādiusosrprom no elektrības vadu var aprēķināt, izmantojotAmpēra likums​

kurāμ₀("mu naught") ir1,25 x 10^-6 H / m(henriji uz metru, kurā henriši mēra induktivitāti) vakuuma caurlaidības konstante magnētismam. Lai noteiktu virzienu, kādā iet šīs magnētiskā lauka līnijas, varat izmantot labās puses likumu. Saskaņā ar labās puses likumu, ja jūs vēršat labo īkšķi elektriskās strāvas virzienā, magnētiskā lauka līnijas veidosies koncentriskos apļos ar virzienu, ko dod virziens, kurā jūsu pirksti saritinās.

Ja vēlaties noteikt, cik lielu spriegumu rada elektrisko vadu vai spoles magnētiskā lauka un magnētiskās plūsmas izmaiņas, varat arī izmantotFaradejas likums​,

kurāNir stieples spoles pagriezienu skaits,Δ (BA)("delta B A") attiecas uz izmaiņām magnētiskā lauka reizinājumā ar laukumu unΔtir laika maiņa, kurā notiek kustība vai kustība. Tas ļauj noteikt, kā sprieguma izmaiņas rodas no izmaiņām stieples vai cita magnētiska objekta magnētiskajā vidē magnētiskā lauka klātbūtnē.

Šis spriegums ir elektromotors, ko var izmantot ķēžu un akumulatoru barošanai. Jūs varat arī definēt inducēto elektromotora spēku kā magnētiskās plūsmas izmaiņu ātruma negatīvu, kas reizināts ar spoles pagriezienu skaitu.