Как измерить силу магнитов

У магнитов много сильных сторон, и вы можете использоватьгаусс-метрдля определения силы магнита. Вы можете измерить магнитное поле в теслах или магнитный поток в веберах или теслах • м.² («квадратные метры тесла»). Вмагнитное полеэто тенденция к наведению магнитной силы на движущиеся заряженные частицы в присутствии этих магнитных полей.

​Магнитный поток- это измерение того, какая часть магнитного поля проходит через определенную площадь поверхности, такой как цилиндрическая оболочка или прямоугольный лист. Поскольку эти две величины, поле и поток, тесно связаны, обе используются в качестве кандидатов для определения силы магнита. Чтобы определить силу:

1. С помощью гауссметра вы можете перенести магнит в место, где поблизости нет других магнитных объектов (например, микроволновых печей и компьютеров).
2. Поместите гауссметр непосредственно на поверхность одного из полюсов магнита.
3. Найдите стрелку на гауссметре и найдите соответствующий заголовок. Большинство гауссметров имеют диапазон от 200 до 400 гаусс, с 0 гаусс (без магнитного поля) в центре, отрицательный гаусс слева и положительный гаусс справа. Чем дальше влево или вправо лежит стрелка, тем сильнее магнитное поле.

•••Сайед Хуссейн Атер

Сила магнитов в различных контекстах и ​​ситуациях может быть измерена по величине магнитной силы или магнитного поля, которое они излучают. Ученые и инженеры принимают во внимание магнитное поле, магнитную силу, поток, магнитный момент и даже магнитная природа магнитов, которые они используют в экспериментальных исследованиях, медицине и промышленности при определении силы магниты есть.

Вы можете думать огаусс-метркак измеритель магнитной силы. Этот метод измерения магнитной силы может использоваться для определения магнитной силы грузового авиаперевозчика, который требует строгих требований к перевозке неодимовых магнитов. Это верно, потому что сила неодимового магнита тесла и создаваемое им магнитное поле могут мешать работе GPS самолета. Магнитная сила неодима тесла, как и других магнитов, должна уменьшаться на квадрат расстояния от него.

Поведение магнитов зависит от химического и атомарного материала, из которого они состоят. Эти композиции позволяют ученым и инженерам изучать, насколько хорошо материалы пропускают через себя электроны или заряды, позволяя возникать намагничивание. Эти магнитные моменты, магнитное свойство придавать полю импульс или вращательную силу в присутствии магнитного поля. поля, во многом зависят от материала, из которого сделаны магниты, при определении, являются ли они диамагнитными, парамагнитными или ферромагнитный.

Если магниты сделаны из материалов, у которых нет или мало неспаренных электронов, онидиамагнитный. Эти материалы очень слабые и в присутствии магнитного поля создают отрицательные намагниченности. В них сложно вызвать магнитные моменты.

​Парамагнитныйматериалы имеют неспаренные электроны, так что в присутствии магнитного поля материалы демонстрируют частичное выравнивание, которое придает им положительную намагниченность.

Ну наконец то,ферромагнитныйтакие материалы, как железо, никель или магнетит, обладают очень сильным притяжением, так что эти материалы образуют постоянные магниты. Атомы выровнены таким образом, что они легко обмениваются силами и пропускают ток с большой эффективностью. Они создают мощные магниты с обменными силами около 1000 Тесла, что в 100 миллионов раз сильнее магнитного поля Земли.

Ученые и инженеры обычно называютсила тягиили напряженность магнитного поля при определении силы магнитов. Сила тяги - это сила, которую вам нужно приложить, оттягивая магнит от стального предмета или другого магнита. Производители называют эту силу фунтами, чтобы обозначить вес, равный этой силе, или Ньютоны, как измерение магнитной силы.

Для магнитов, которые различаются по размеру или магнетизму в зависимости от материала, используйте поверхность полюса магнита для измерения магнитной силы. Измеряйте магнитную прочность материалов, которые вы хотите измерить, оставаясь вдали от других магнитных объектов. Кроме того, вы должны использовать только гауссметры, которые измеряют магнитные поля при частотах переменного тока (AC), меньших или равных 60 Гц, для бытовых приборов, а не для магнитов.

Вномер классаили жеНомер Nиспользуется для описания тягового усилия. Это число примерно пропорционально силе притяжения неодимовых магнитов. Чем выше число, тем сильнее магнит. Он также сообщает вам силу тесла неодимового магнита. Магнит N35 - это 35 Мега Гаусс или 3500 Тесла.

На практике ученые и инженеры могут тестировать и определять класс магнитов, используя максимальное произведение энергии магнитного материала в единицахMGOes, или мегагаусс-эстерды, что эквивалентно примерно 7957,75 Дж / м³ (джоули на кубический метр). MGO магнита сообщают вам максимальную точку на магнитекривая размагничивания, также известен какКривая BHили жекривая гистерезиса, функция, объясняющая силу магнита. Он объясняет, насколько сложно размагнитить магнит и как форма магнита влияет на его силу и характеристики.

Измерение магнита MGOe зависит от магнитного материала. Среди редкоземельных магнитов неодимовые магниты обычно содержат от 35 до 52 MGO, самарий-кобальт (SmCo) у магнитов 26, у алнико-магнитов 5,4, у керамических магнитов 3,4, а у гибких магнитов 0,6-1,2 МГО. В то время как магниты из редкоземельных элементов из неодима и SmCo являются гораздо более сильными магнитами, чем керамические, керамические магниты легко намагничиваются, противостоят коррозии естественным образом и могут принимать различные формы. Однако после того, как они были превращены в твердые тела, они легко ломаются, потому что они хрупкие.

Когда объект намагничивается из-за внешнего магнитного поля, атомы внутри него выстраиваются определенным образом, позволяя электронам свободно течь. Когда внешнее поле удаляется, материал становится намагниченным, если выравнивание или часть выравнивания атомов сохраняется. Размагничивание часто связано с нагревом или противодействующим магнитным полем.

Название «Кривая BH» было названо в честь оригинальных символов, обозначающих поле и напряженность магнитного поля, соответственно, B и H. Название «гистерезис» используется для описания того, как текущее состояние намагниченности магнита зависит от того, как поле изменялось в прошлом до его текущего состояния.

•••Сайед Хуссейн Атер

На приведенной выше диаграмме кривой гистерезиса точки A и E относятся к точкам насыщения как в прямом, так и в обратном направлениях, соответственно. B и E назвалиточки удержанияили насыщение остается, намагниченность остается в нулевом поле после приложения магнитного поля, достаточно сильного для насыщения магнитного материала в обоих направлениях. Это магнитное поле, которое остается после выключения движущей силы внешнего магнитного поля. В некоторых магнитных материалах насыщение - это состояние, достигаемое при увеличении приложенного внешнего магнитного поля H не может дополнительно увеличивать намагниченность материала, поэтому общая плотность магнитного потока B более или менее составляет выключенный.

C и F представляют собой коэрцитивную силу магнита, какое количество обратного или противоположного поля необходимо для вернуть намагниченность материала обратно к 0 после того, как внешнее магнитное поле было приложено в любом направление.

Кривая от точек D до A представляет начальную кривую намагничивания. От A до F - это нисходящая кривая после насыщения, а от F до D - это нижняя кривая возврата. Кривая размагничивания показывает, как магнитный материал реагирует на внешние магнитные поля и точку, в которой магнит насыщается, что означает точку, в которой увеличение внешнего магнитного поля не увеличивает намагниченность материала. больше.

Разные магниты предназначены для разных целей. Номер марки N52 - это максимально возможная прочность с наименьшей возможной упаковкой при комнатной температуре. N42 также является обычным выбором, который отличается экономичной прочностью даже при высоких температурах. При некоторых более высоких температурах магниты N42 могут быть более мощными, чем магниты N52 с некоторыми специализированными версиями, такими как магниты N42SH, разработанные специально для высоких температур.

Однако будьте осторожны, применяя магниты в местах с большим количеством тепла. Тепло является сильным фактором размагничивания магнитов. Однако неодимовые магниты со временем теряют очень небольшую силу.

Для любого магнитного объекта ученые и инженеры обозначают магнитное поле, поскольку оно движется от северного конца магнита к его южному концу. В этом контексте «север» и «юг» являются произвольными характеристиками магнитного поля, чтобы убедиться, что сюда проходят линии магнитного поля, а не стороны света «север» и «юг», используемые в географии и место расположения.

Вы можете представить магнитный поток как сеть, которая улавливает количество воды или жидкости, протекающей через нее. Магнитный поток, который измеряет, какая часть этого магнитного поляBпроходит через определенную областьАможно рассчитать с помощью

в которомθ- угол между линией, перпендикулярной поверхности площадки, и вектором магнитного поля. Этот угол позволяет магнитному потоку учитывать то, как форма области может быть наклонена по отношению к полю для захвата различных величин поля. Это позволяет применять уравнение к различным геометрическим поверхностям, таким как цилиндры и сферы.

•••Сайед Хуссейн Атер

Для тока в прямом проводеямагнитное поле на разных радиусахрвдали от электрического провода можно рассчитать с помощьюЗакон Ампера​

в которомμ₀("mu naught") - это1,25 х 10^-6 H / м(Генри на метр, в котором Генри измеряет индуктивность) постоянная проницаемости вакуума для магнетизма. Вы можете использовать правило правой руки, чтобы определить направление, в котором принимают эти силовые линии магнитного поля. Согласно правилу правой руки, если вы укажете большим пальцем правой руки в направлении электрического тока, силовые линии магнитного поля образуют концентрические круги с направлением, заданным направлением, в котором пальцы скручиваются.

Если вы хотите определить, какое напряжение возникает в результате изменений магнитного поля и магнитного потока для электрических проводов или катушек, вы также можете использоватьЗакон Фарадея​,

в которомNколичество витков в катушке с проволокой,Δ (BA)(«дельта B A») относится к изменению произведения магнитного поля на площадь иΔtэто изменение во времени, в течение которого происходит движение или движение. Это позволяет определить, как изменения напряжения возникают в результате изменений магнитной среды провода или другого магнитного объекта в присутствии магнитного поля.

Это напряжение является электродвижущей силой, которую можно использовать для питания цепей и батарей. Вы также можете определить индуцированную электродвижущую силу как отрицательную величину скорости изменения магнитного потока, умноженную на количество витков в катушке.