Mıknatısların birçok güçlü yönü vardır ve birgauss metreBir mıknatısın gücünü belirlemek için. Manyetik alanı Tesla'da veya manyetik akıyı weber veya Tesla'da ölçebilirsiniz • m2 ("tesla metrekare").manyetik alanbu manyetik alanların mevcudiyetinde hareket eden yüklü parçacıklar üzerinde bir manyetik kuvvetin indüklenme eğilimidir.
manyetik akısilindirik bir kabuk veya dikdörtgen bir levha gibi bir yüzey için manyetik alanın ne kadarının belirli bir yüzey alanından geçtiğinin ölçümüdür. Bu iki nicelik, alan ve akı yakından ilişkili olduğundan, her ikisi de bir mıknatısın gücünü belirlemeye aday olarak kullanılır. Gücü belirlemek için:
- Gauss metre ile, mıknatısı yakınlarda başka manyetik nesnelerin (mikrodalga fırınlar ve bilgisayarlar gibi) olmadığı bir alana götürebilirsiniz.
- Gauss ölçeri doğrudan mıknatısın kutuplarından birinin yüzeyine yerleştirin.
- Gauss metredeki iğneyi bulun ve ilgili başlığı bulun. Çoğu gauss ölçer, merkezde 0 gauss (manyetik alan yok), solda negatif gauss ve sağda pozitif gauss olmak üzere 200 ila 400 gauss aralığındadır. İğne ne kadar sola veya sağa doğru uzanırsa, manyetik alan o kadar güçlü olur.
•••Seyit Hüseyin Ather
Mıknatısların farklı bağlam ve durumlardaki gücü, yaydıkları manyetik kuvvet veya manyetik alan miktarı ile ölçülebilir. Bilim adamları ve mühendisler, manyetik alan, manyetik kuvvet, akı, manyetik moment ve hatta Deneysel araştırmalarda, tıpta ve endüstride kullandıkları mıknatısların ne kadar güçlü olduğunu belirlerken manyetik doğası mıknatıslar vardır.
düşünebilirsinizgauss metrebir manyetik güç ölçer olarak. Bu manyetik güç ölçümü yöntemi, neodimyum mıknatısların taşınması konusunda katı olması gereken hava taşımacılığının manyetik gücünü belirlemek için kullanılabilir. Bu doğrudur, çünkü neodimyum mıknatıs gücü tesla ve ürettiği manyetik alan, uçağın GPS'ini etkileyebilir. Neodimiyum manyetik gücü tesla, diğer mıknatıslarınki gibi, ondan uzaklığın karesi kadar azalmalıdır.
Manyetik Davranış
Mıknatısların davranışı, onları oluşturan kimyasal ve atomik malzemeye bağlıdır. Bu bileşimler, bilim adamlarının ve mühendislerin, malzemelerin elektronların veya yüklerin, manyetizasyonun gerçekleşmesine izin vermek için içlerinden ne kadar iyi aktığını incelemesine izin verir. Bu manyetik momentler, manyetik bir özelliğin varlığında alana bir momentum veya dönme kuvveti kazandıran manyetik özelliktir. alan, büyük ölçüde mıknatısların diyamanyetik mi, paramanyetik mi yoksa paramanyetik mi olduklarını belirlemede onları yapan malzemeye bağlıdır. ferromanyetik.
Mıknatıslar, eşleşmemiş elektronu olmayan veya çok az elektron içeren malzemelerden yapılmışsa,diamanyetik. Bu malzemeler çok zayıftır ve bir manyetik alan varlığında negatif manyetizasyon üretirler. İçlerinde manyetik anları indüklemek zordur.
Paramanyetikmalzemeler eşleşmemiş elektronlara sahiptir, böylece bir manyetik alan varlığında, malzemeler kendisine pozitif bir manyetizasyon veren kısmi hizalamalar sergiler.
En sonunda,ferromanyetikdemir, nikel veya manyetit gibi malzemelerin çok güçlü çekicilikleri vardır, öyle ki bu malzemeler kalıcı mıknatıslar oluşturur. Atomlar, kuvvetleri kolayca değiştirecek ve akımın büyük bir verimlilikle akmasına izin verecek şekilde hizalanmıştır. Bunlar, Dünya'nın manyetik alanından 100 milyon kat daha güçlü olan yaklaşık 1000 Tesla'lık değişim kuvvetlerine sahip güçlü mıknatıslar oluşturur.
Manyetik Mukavemet Ölçümü
Bilim adamları ve mühendisler genellikle yaçekme gücüveya mıknatısların gücünü belirlerken manyetik alanın gücü. Çekme kuvveti, bir mıknatısı çelik bir nesneden veya başka bir mıknatıstan çekerken ne kadar kuvvet uygulamanız gerektiğidir. Üreticiler, bu kuvvetin ağırlığını veya Newton'u manyetik kuvvet ölçümü olarak belirtmek için pound kullanarak bu kuvveti ifade eder.
Boyutları veya manyetizmaları kendi malzemelerine göre farklılık gösteren mıknatıslar için, manyetik güç ölçümü yapmak için mıknatısın kutup yüzeyini kullanın. Diğer manyetik nesnelerden uzak durarak ölçmek istediğiniz malzemelerin manyetik kuvvet ölçümlerini yapın. Ayrıca, mıknatıslar için değil, yalnızca 60 Hz alternatif akım (AC) frekanslarında manyetik alanları ölçen gauss metreler kullanmalısınız.
Neodimyum Mıknatısların Gücü
sınıf numarasıveyaN sayısıçekme kuvvetini belirtmek için kullanılır. Bu sayı, neodimiyum mıknatıslar için çekme kuvveti ile yaklaşık olarak orantılıdır. Sayı ne kadar yüksek olursa, mıknatıs o kadar güçlü olur. Ayrıca size neodimyum mıknatıs gücü tesla'sını da söyler. Bir N35 mıknatısı 35 Mega Gauss veya 3500 Tesla'dır.
Pratik ortamlarda, bilim adamları ve mühendisler, manyetik malzemenin maksimum enerji ürününü kullanarak mıknatısların derecesini test edebilir ve belirleyebilir.MGO'lar veya megagauss-oesterd'ler, yaklaşık 7957,75 J/m'ye eşdeğerdir3 (metre küp başına joule). Mıknatısın MGO'ları size mıknatısın üzerindeki maksimum noktayı söyler.demanyetizasyon eğrisi, Ayrıca şöyle bilinirBH eğrisiveyahisterezis eğrisi, mıknatısın gücünü açıklayan bir işlev. Mıknatısı demanyetize etmenin ne kadar zor olduğunu ve mıknatısın şeklinin gücünü ve performansını nasıl etkilediğini açıklar.
Bir MGOe mıknatıs ölçümü, manyetik malzemeye bağlıdır. Nadir toprak mıknatısları arasında neodimiyum mıknatıslar genellikle 35 ila 52 MGO, samaryum-kobalt (SmCo) içerir. mıknatıslar 26, alnico mıknatıslar 5.4, seramik mıknatıslar 3.4 ve esnek mıknatıslar 0.6-1.2'dir. MGO'lar. Neodimiyum ve SmCo'nun nadir toprak mıknatısları seramik olanlardan çok daha güçlü mıknatıslar olsa da, seramik mıknatısların mıknatıslanması kolaydır, korozyona doğal olarak direnir ve farklı şekillerde kalıplanabilir. Katı halde kalıplandıktan sonra, kırılgan oldukları için kolayca parçalanırlar.
Bir nesne harici bir manyetik alan nedeniyle manyetize olduğunda, içindeki atomlar elektronların serbestçe akmasına izin vermek için belirli bir şekilde hizalanır. Dış alan kaldırıldığında, hizalama veya atomların hizalanmasının bir kısmı kalırsa malzeme manyetize olur. Demanyetizasyon genellikle ısı veya karşıt bir manyetik alan içerir.
Demanyetizasyon, BH veya Histerezis Eğrisi
"BH eğrisi" adı, sırasıyla alan ve manyetik alan gücünü temsil eden orijinal semboller için B ve H olarak adlandırılmıştır. "Histerezis" adı, bir mıknatısın mevcut mıknatıslanma durumunun, alanın geçmişteki mevcut durumuna kadar nasıl değiştiğine nasıl bağlı olduğunu açıklamak için kullanılır.
•••Seyit Hüseyin Ather
Yukarıdaki histerezis eğrisi diyagramında, A ve E noktaları sırasıyla hem ileri hem de geri yönlerdeki doyma noktalarını ifade eder. B ve E olarak adlandırılantutma noktalarıveya doygunluk kalıntıları, manyetik malzemeyi her iki yönde doyurmaya yetecek kadar güçlü bir manyetik alan uygulandıktan sonra sıfır alanda kalan manyetizasyon. Bu, harici manyetik alanın itici gücü kapatıldığında geriye kalan manyetik alandır. Bazı manyetik malzemelerde görülen doygunluk, uygulanan H dış manyetik alanında bir artış olduğunda ulaşılan durumdur. malzemenin manyetizasyonunu daha fazla artıramaz, bu nedenle toplam manyetik akı yoğunluğu B aşağı yukarı seviyeler kapalı.
C ve F, mıknatısın zorlayıcılığını, geri veya karşıt alanın ne kadarının gerekli olduğunu temsil eder. herhangi birine harici manyetik alan uygulandıktan sonra malzemenin manyetizasyonunu tekrar 0'a döndürün. yön.
D'den A'ya kadar olan eğri, ilk manyetizasyon eğrisini temsil eder. A'dan F'ye doygunluktan sonraki aşağı doğru eğridir ve F'den D'ye iyileştirme, alt getiri eğrisidir. Demanyetizasyon eğrisi, manyetik malzemenin harici manyetik alanlara nasıl tepki verdiğini ve mıknatısın hangi noktada olduğunu söyler. doymuş, yani harici manyetik alanın arttırılmasının malzemenin manyetizasyonunu artırmadığı nokta artık.
Mukavemete Göre Mıknatıs Seçimi
Farklı mıknatıslar farklı amaçlara hitap eder. N52 kalite numarası, oda sıcaklığında mümkün olan en küçük paket ile mümkün olan en yüksek mukavemettir. N42, aynı zamanda, yüksek sıcaklıklarda bile uygun maliyetli bir güçle gelen yaygın bir seçimdir. Bazı yüksek sıcaklıklarda, N42 mıknatısları, özellikle sıcak sıcaklıklar için tasarlanmış N42SH mıknatıslar gibi bazı özel versiyonları olan N52 olanlardan daha güçlü olabilir.
Yine de, yüksek miktarda ısı olan alanlarda mıknatıs uygularken dikkatli olun. Isı, mıknatısların demanyetize edilmesinde güçlü bir faktördür. Bununla birlikte, neodimiyum mıknatıslar genellikle zamanla çok az güç kaybeder.
Manyetik Alan ve Manyetik Akı
Herhangi bir manyetik nesne için, bilim adamları ve mühendisler, bir mıknatısın kuzey ucundan güney ucuna doğru hareket ederken manyetik alanı belirtirler. Bu bağlamda, "kuzey" ve "güney", manyetik alanın keyfi olduğundan emin olmak için keyfi özelliklerdir. manyetik alan çizgileri, coğrafyada kullanılan "kuzey" ve "güney" ana yönlerini değil, bu şekilde taşır. yer.
Manyetik Akı Hesaplama
Manyetik akıyı, içinden akan su veya sıvı miktarlarını yakalayan bir ağ olarak düşünebilirsiniz. Bu manyetik alanın ne kadarını ölçen manyetik akıBbelirli bir alandan geçerbirile hesaplanabilir
\Phi = BA\cos{\theta}
hangisindeθalanın yüzeyine dik olan doğru ile manyetik alan vektörü arasındaki açıdır. Bu açı, manyetik akı, alanın farklı miktarlarını yakalamak için alanın şeklinin alana göre nasıl açılabileceğini hesaba katar. Bu, denklemi silindir ve küre gibi farklı geometrik yüzeylere uygulamanıza izin verir.
•••Seyit Hüseyin Ather
Düz bir teldeki bir akım içinben, çeşitli yarıçaplardaki manyetik alanrelektrik telinden uzakta kullanılarak hesaplanabilirAmpere Yasası
B=\frac{\mu_0I}{2\pi r}
hangisindeμ0("hiçbir şey yok")1.25 x 10-6 h/dk(Henries'in endüktansı ölçtüğü metre başına henries) manyetizma için vakum geçirgenlik sabiti. Bu manyetik alan çizgilerinin yönünü belirlemek için sağ el kuralını kullanabilirsiniz. Sağ el kuralına göre sağ başparmağınızı elektrik akımının geldiği yöne doğru çevirirseniz, manyetik alan çizgileri, bulunduğunuz yönün verdiği yön ile eşmerkezli dairelerde oluşacaktır. parmaklar kıvrılır.
Elektrik telleri veya bobinleri için manyetik alan ve manyetik akıdaki değişikliklerden ne kadar voltaj meydana geldiğini belirlemek istiyorsanız, şunu da kullanabilirsiniz.Faraday Yasası,
V=-N\frac{\Delta (BA)}{\Delta t}
hangisindeNtel bobinindeki dönüş sayısıdır,Δ(BA)("delta B A"), manyetik alan ve bir alanın ürünündeki değişimi ifade eder veΔthareketin veya hareketin meydana geldiği zamandaki değişikliktir. Bu, bir manyetik alanın varlığında bir telin veya başka bir manyetik nesnenin manyetik ortamındaki değişikliklerden voltajdaki değişikliklerin nasıl sonuçlandığını belirlemenizi sağlar.
Bu voltaj, devrelere ve pillere güç sağlamak için kullanılabilen bir elektromotor kuvvettir. Endüklenen elektromotor kuvveti, manyetik akının değişim hızının, bobindeki dönüş sayısının negatifi olarak da tanımlayabilirsiniz.