Magnesy mają wiele mocnych stron i możesz użyć agausomierzaby określić siłę magnesu. Możesz zmierzyć pole magnetyczne w teslach lub strumień magnetyczny w weberach lub teslach • m2 ("metry kwadratowe tesli").pole magnetycznejest tendencją do indukowania siły magnetycznej na poruszające się naładowane cząstki w obecności tych pól magnetycznych.
Strumień magnetycznyjest miarą tego, ile pola magnetycznego przechodzi przez określoną powierzchnię dla powierzchni takiej jak cylindryczna powłoka lub prostokątny arkusz. Ponieważ te dwie wielkości, pole i strumień, są ze sobą ściśle powiązane, obie są używane jako kandydaci do określenia siły magnesu. Aby określić siłę:
- Za pomocą gausomierza możesz przenieść magnes w miejsce, w którym nie ma w pobliżu żadnych innych obiektów magnetycznych (takich jak mikrofale i komputery).
- Umieść gausomierz bezpośrednio na powierzchni jednego z biegunów magnesu.
- Znajdź igłę na gausomierzu i znajdź odpowiedni nagłówek. Większość gausów ma zakres od 200 do 400 gausów, z 0 gausów (brak pola magnetycznego) pośrodku, ujemnym gausem po lewej i dodatnim gausem po prawej stronie. Im dalej w lewo lub w prawo leży igła, tym silniejsze jest pole magnetyczne.
•••Syed Hussain Ather
Moc magnesów w różnych kontekstach i sytuacjach można mierzyć wielkością siły magnetycznej lub pola magnetycznego, które wydzielają. Naukowcy i inżynierowie biorą pod uwagę pole magnetyczne, siłę magnetyczną, strumień, moment magnetyczny, a nawet magnetyczny charakter magnesów, których używają w badaniach eksperymentalnych, medycynie i przemyśle przy określaniu ich siły magnesy są.
Możesz pomyśleć ogausomierzjako miernik siły magnetycznej. Ta metoda pomiaru siły magnetycznej może być wykorzystana do określenia siły magnetycznej frachtu lotniczego, który musi być ściśle związany z przenoszeniem magnesów neodymowych. Dzieje się tak, ponieważ siła tesli magnesu neodymowego i wytwarzane przez niego pole magnetyczne mogą zakłócać działanie GPS samolotu. Siła magnetyczna neodymu, podobnie jak innych magnesów, powinna zmniejszać się o kwadrat odległości od niej.
Zachowanie magnetyczne
Zachowanie magnesów zależy od materiału chemicznego i atomowego, z którego są zbudowane. Te kompozycje pozwalają naukowcom i inżynierom zbadać, jak dobrze materiały przepuszczają elektrony lub ładunki, aby umożliwić zajście namagnesowania. Te momenty magnetyczne, właściwość magnetyczna, która nadaje polu pęd lub siłę obrotową w obecności pola magnetycznego pole, zależy w dużej mierze od materiału, z którego magnesy są tworzone, aby określić, czy są one diamagnetyczne, paramagnetyczne, czy ferromagnetyczny.
Jeśli magnesy są wykonane z materiałów, które nie mają lub mają niewiele niesparowanych elektronów, sądiamagnetyczny. Materiały te są bardzo słabe iw obecności pola magnetycznego wytwarzają ujemne namagnesowania. Trudno w nich wywołać momenty magnetyczne.
Paramagnetycznymateriały mają niesparowane elektrony, tak że w obecności pola magnetycznego materiały wykazują częściowe wyrównanie, które nadaje im dodatnie namagnesowanie.
Wreszcie,ferromagnetycznyMateriały takie jak żelazo, nikiel lub magnetyt mają bardzo silne przyciąganie, tak że te materiały tworzą magnesy trwałe. Atomy są ustawione w taki sposób, że łatwo wymieniają siły i przepuszczają prąd z dużą wydajnością. Tworzą one potężne magnesy o siłach wymiany około 1000 tesli, czyli 100 milionów razy silniejszych niż pole magnetyczne Ziemi.
Pomiar siły magnetycznej
Naukowcy i inżynierowie na ogół odnoszą się do:siła przyciąganialub siła pola magnetycznego przy określaniu siły magnesów. Siła przyciągania to ilość siły, jaką musisz wywrzeć, gdy odciągasz magnes od stalowego przedmiotu lub innego magnesu. Producenci odnoszą się do tej siły za pomocą funtów, aby odnieść się do wagi tej siły, lub niutonów, jako pomiaru siły magnetycznej.
W przypadku magnesów, które różnią się wielkością lub magnetyzmem w obrębie własnego materiału, użyj powierzchni bieguna magnesu, aby zmierzyć siłę magnetyczną. Wykonuj pomiary siły magnetycznej materiałów, które chcesz zmierzyć, pozostając daleko od innych obiektów magnetycznych. Ponadto należy używać tylko mierników gaussów, które mierzą pola magnetyczne o częstotliwości prądu przemiennego (AC) mniejszej lub równej 60 Hz w przypadku urządzeń domowych, a nie magnesów.
Siła magnesów neodymowych
numer klasylubliczba Nsłuży do opisu siły ciągnięcia. Liczba ta jest w przybliżeniu proporcjonalna do siły przyciągania magnesów neodymowych. Im wyższa liczba, tym silniejszy magnes. Informuje również o sile tesli magnesu neodymowego. Magnes N35 to 35 megagausów lub 3500 tesli.
W warunkach praktycznych naukowcy i inżynierowie mogą testować i określać stopień magnesów, wykorzystując maksymalny iloczyn energii materiału magnetycznego w jednostkachMGO lub megagauss-oesterds, co odpowiada około 7957,75 J/m3 (dżule na metr sześcienny). MGO magnesu wskazują maksymalny punkt na magnesiekrzywa demagnetyzacji, znany również jakoKrzywa BHlubkrzywa histerezy, funkcja wyjaśniająca siłę magnesu. Wyjaśnia, jak trudno jest rozmagnesować magnes i jak kształt magnesu wpływa na jego siłę i działanie.
Pomiar magnesu MGOe zależy od materiału magnetycznego. Wśród magnesów ziem rzadkich magnesy neodymowe mają zazwyczaj od 35 do 52 MGO, samar-kobalt (SmCo) magnesów ma 26, magnesów alnico 5,4, magnesów ceramicznych 3,4, a magnesów elastycznych 0,6-1,2 MGO. Podczas gdy magnesy ziem rzadkich neodymowe i SmCo są znacznie silniejszymi magnesami niż magnesy ceramiczne, magnesy ceramiczne są łatwe do namagnesowania, są naturalnie odporne na korozję i można je formować w różne kształty. Jednak po uformowaniu w ciała stałe łatwo się rozkładają, ponieważ są kruche.
Kiedy obiekt zostaje namagnesowany z powodu zewnętrznego pola magnetycznego, znajdujące się w nim atomy są ustawione w określony sposób, aby umożliwić swobodny przepływ elektronów. Gdy zewnętrzne pole zostanie usunięte, materiał zostaje namagnesowany, jeśli ustawienie lub część ustawienia atomów pozostaje. Rozmagnesowanie często wiąże się z ciepłem lub przeciwnym polem magnetycznym.
Krzywa demagnetyzacji, BH lub histerezy
Nazwa „krzywa BH” pochodzi od oryginalnych symboli reprezentujących odpowiednio natężenie pola i pola magnetycznego, B i H. Nazwa „histereza” jest używana do opisania, w jaki sposób aktualny stan namagnesowania magnesu zależy od tego, jak zmieniło się pole w przeszłości prowadzące do jego obecnego stanu.
•••Syed Hussain Ather
Na powyższym wykresie krzywej histerezy punkty A i E odnoszą się do punktów nasycenia odpowiednio w kierunku do przodu i do tyłu. B i E nazwalipunkty retencjilub pozostałości nasycenia, namagnesowanie pozostające w polu zerowym po przyłożeniu pola magnetycznego, które jest wystarczająco silne, aby nasycić materiał magnetyczny w obu kierunkach. Jest to pole magnetyczne, które pozostaje po wyłączeniu siły napędowej zewnętrznego pola magnetycznego. W niektórych materiałach magnetycznych nasycenie jest stanem osiąganym przy wzroście przyłożonego zewnętrznego pola magnetycznego H nie może dalej zwiększać namagnesowania materiału, więc całkowita gęstość strumienia magnetycznego B mniej więcej poziomów poza.
C i F reprezentują koercję magnesu, ile odwróconego lub przeciwnego pola jest potrzebne, aby przywróć namagnesowanie materiału z powrotem do 0 po przyłożeniu zewnętrznego pola magnetycznego w obu kierunek.
Krzywa od punktów D do A reprezentuje początkową krzywą namagnesowania. A do F jest krzywą w dół po nasyceniu, a utwardzenie od F do D jest dolną krzywą powrotu. Krzywa demagnetyzacji mówi, jak materiał magnetyczny reaguje na zewnętrzne pola magnetyczne i punkt, w którym magnes jest nasycony, czyli punkt, w którym zwiększenie zewnętrznego pola magnetycznego nie zwiększa namagnesowania materiału material już.
Wybór magnesów według siły
Różne magnesy służą różnym celom. Numer klasy N52 to najwyższa możliwa wytrzymałość przy najmniejszym możliwym opakowaniu w temperaturze pokojowej. N42 jest również popularnym wyborem, który ma opłacalną wytrzymałość, nawet w wysokich temperaturach. W niektórych wyższych temperaturach magnesy N42 mogą być silniejsze niż magnesy N52 z niektórymi wyspecjalizowanymi wersjami, takimi jak magnesy N42SH zaprojektowane specjalnie do wysokich temperatur.
Zachowaj jednak ostrożność podczas umieszczania magnesów w obszarach o dużej ilości ciepła. Ciepło jest silnym czynnikiem w rozmagnesowywaniu magnesów. Jednak magnesy neodymowe generalnie tracą z czasem bardzo małą siłę.
Pole magnetyczne i strumień magnetyczny
W przypadku każdego obiektu magnetycznego naukowcy i inżynierowie określają pole magnetyczne, które porusza się od północnego końca magnesu do jego południowego. W tym kontekście „północ” i „południe” są arbitralnymi właściwościami pola magnetycznego, aby upewnić się, że w ten sposób przebiegają linie pola magnetycznego, a nie kierunki kardynalne „północ” i „południe” stosowane w geografii i Lokalizacja.
Obliczanie strumienia magnetycznego
Strumień magnetyczny można sobie wyobrazić jako sieć, która wyłapuje ilość przepływającej przez nią wody lub cieczy. Strumień magnetyczny, który mierzy ilość tego pola magnetycznegobprzechodzi przez określony obszarZAmożna obliczyć za pomocą
\Phi = BA\cos{\theta}
w którymθjest kątem między linią prostopadłą do powierzchni obszaru a wektorem pola magnetycznego. Ten kąt umożliwia uwzględnienie strumienia magnetycznego, w jaki sposób kształt obszaru może być ustawiony pod kątem w stosunku do pola, aby uchwycić różne ilości pola. Pozwala to zastosować równanie do różnych powierzchni geometrycznych, takich jak walce i kule.
•••Syed Hussain Ather
Dla prądu w przewodzie prostymja, pole magnetyczne o różnych promieniachrz dala od przewodu elektrycznego można obliczyć za pomocąPrawo Ampère'a
B=\frac{\mu_0I}{2\pi r}
w którymμ0( „mu nic”) jest1,25 x 10-6 H/m(henry na metr, w których henry mierzą indukcyjność) stała przepuszczalności próżni dla magnetyzmu. Możesz użyć reguły prawej ręki, aby określić kierunek, w którym przyjmują te linie pola magnetycznego. Zgodnie z zasadą prawej ręki, jeśli skierujesz prawy kciuk w kierunku prądu elektrycznego, linie pola magnetycznego utworzą się w koncentrycznych okręgach z kierunkiem określonym przez kierunek, w którym twój palce zwijają się.
Jeśli chcesz określić, ile napięcia wynika ze zmian pola magnetycznego i strumienia magnetycznego dla przewodów elektrycznych lub cewek, możesz również użyćPrawo Faradaya,
V=-N\frac{\Delta (BA)}{\Delta t}
w którymNto liczba zwojów w zwoju drutu,(studia licencjackie)("delta B A") odnosi się do zmiany iloczynu pola magnetycznego i powierzchni itto zmiana w czasie, w którym występuje ruch lub ruch. Pozwala to określić, w jaki sposób zmiany napięcia wynikają ze zmian środowiska magnetycznego drutu lub innego obiektu magnetycznego w obecności pola magnetycznego.
To napięcie jest siłą elektromotoryczną, którą można wykorzystać do zasilania obwodów i akumulatorów. Można również zdefiniować indukowaną siłę elektromotoryczną jako ujemną szybkość zmian strumienia magnetycznego razy liczbę zwojów cewki.