Як виміряти міцність магнітів

Магніти мають багато сильних сторін, і ви можете використовувати aметр Гаусадля визначення сили магніту. Ви можете виміряти магнітне поле у ​​Теслах або магнітний потік у Веберах або Тесла • m² ("квадратний метр тесла").магнітне поле- тенденція до індукції магнітної сили на рухомі заряджені частинки в присутності цих магнітних полів.

​Магнітний потік- це вимірювання того, скільки магнітного поля проходить через певну площу поверхні для такої поверхні, як циліндрична оболонка або прямокутний лист. Оскільки ці дві величини, поле та потік, тісно пов'язані між собою, обидві використовуються як кандидати для визначення сили магніту. Для визначення міцності:

1. За допомогою вимірювача Гауса ви можете віднести магніт до місця, де поблизу немає інших магнітних об’єктів (таких як мікрохвильові печі та комп’ютери).
2. Помістіть вимірювач Гауса безпосередньо на поверхню одного з полюсів магніту.
3. Знайдіть голку на гаусометрі та знайдіть відповідний заголовок. Більшість вимірювачів Гауса мають діапазон від 200 до 400 Гаусів, з 0 Гаусом (без магнітного поля) в центрі, негативним Гаусом зліва та позитивним Гаусом праворуч. Чим далі вліво або вправо лежить голка, тим сильніше магнітне поле.
   instagram story viewer

•••Саєд Хуссейн Атер

Потужність магнітів у різних контекстах та ситуаціях можна виміряти величиною магнітної сили або магнітного поля, яке вони видають. Вчені та інженери враховують магнітне поле, магнітну силу, потік, магнітний момент і рівний магнітна природа магнітів, які вони використовують в експериментальних дослідженнях, медицині та промисловості при визначенні їх сили магніти є.

Ви можете думати прометр Гаусаяк магнітомір міцності. Цей метод вимірювання магнітної сили може бути використаний для визначення магнітної сили повітряного фрахту, який повинен бути суворим щодо перенесення неодимових магнітів. Це правда, оскільки сила тесла неодимового магніту та магнітне поле, яке він створює, можуть перешкоджати роботі GPS літака. Неодимова магнітна сила тесла, як і інших магнітів, повинна зменшуватися на квадрат відстані від неї.

Поведінка магнітів залежить від хімічного та атомного матеріалу, з яких вони складаються. Ці композиції дозволяють вченим та інженерам вивчати, наскільки добре матеріали пропускають через них електрони або заряди, щоб забезпечити намагнічування. Ці магнітні моменти, магнітна властивість надавати полю імпульс або силу обертання в присутності магніту поля, в значній мірі залежать від матеріалу, який робить магніти, визначаючи, діамагнітні вони, парамагнітні чи феромагнітний.

Якщо магніти зроблені з матеріалів, у яких немає або мало неспарених електронів, вонидіамагнітний. Ці матеріали дуже слабкі, і в присутності магнітного поля вони виробляють негативні намагнічення. У них важко викликати магнітні моменти.

​Парамагнітнийматеріали мають непарні електрони, так що в присутності магнітного поля матеріали виявляють часткове вирівнювання, що надає йому позитивне намагнічування.

Нарешті,феромагнітнийтакі матеріали, як залізо, нікель або магнетит, мають дуже сильні привабливості, такі що ці матеріали складають постійні магніти. Атоми вирівняні таким чином, що вони легко обмінюються силами і пропускають струм з великою ефективністю. Вони створюють потужні магніти з обмінними силами, які складають близько 1000 Тесла, що в 100 мільйонів разів сильніше магнітного поля Землі.

Вчені та інженери, як правило, посилаються на абосила тягиабо напруженість магнітного поля при визначенні сили магнітів. Сила витягування - це сила, яку потрібно прикласти, відтягуючи магніт від сталевого предмета чи іншого магніту. Виробники посилаються на цю силу, використовуючи фунти, для позначення ваги, якою ця сила є, або ньютонів, як вимірювання магнітної сили.

Для магнітів, які змінюються за розміром або магнетизмом на власному матеріалі, використовуйте поверхню полюса магніту для вимірювання магнітної сили. Виконайте вимірювання магнітної сили матеріалів, які ви хочете виміряти, залишаючись далеко від інших магнітних об’єктів. Крім того, слід використовувати лише вимірювачі Гауса, які вимірюють магнітні поля з частотою змінного струму (змінного струму) менше або рівною 60 Гц для побутової техніки, а не для магнітів.

номер класуабоN числовикористовується для опису сили тяги. Це число приблизно пропорційне силі тяги неодимових магнітів. Чим більше число, тим сильніше магніт. Він також повідомляє вам про неодимовий магніт на міцність тесла. Магніт N35 - це 35 мегагаусів або 3500 тесла.

У практичних умовах вчені та інженери можуть випробувати та визначити ступінь магнітів, використовуючи максимальний енергетичний продукт магнітного матеріалу в одиницяхМГО, або мегагаус-естерди, що еквівалентно приблизно 7957,75 Дж / м³ (джоулі на метр кубічний). MGO магніту повідомляють вам максимальну точку на магнітіКрива розмагнічування, також відомий якКрива BHабокрива гістерезису, функція, яка пояснює силу магніту. Це пояснює, наскільки важко розмагнітити магніт і як форма магніту впливає на його міцність і продуктивність.

Вимірювання магніту MGOe залежить від магнітного матеріалу. Серед рідкісноземельних магнітів неодимові магніти, як правило, мають від 35 до 52 МГО, самарій-кобальт (SmCo) магніти мають 26, альнікові магніти мають 5,4, керамічні магніти мають 3,4, а гнучкі магніти складають 0,6-1,2 МГО. Хоча рідкісноземельні магніти з неодиму та SmCo є набагато сильнішими, ніж керамічні, керамічні магніти легко намагнічуються, протистоять корозії природним шляхом і можуть формуватися у різні форми. Однак після їх формування у тверді речовини вони легко руйнуються, оскільки вони крихкі.

Коли об’єкт намагнічується через зовнішнє магнітне поле, атоми всередині нього вирівнюються певним чином, щоб електрони могли вільно текти. Коли зовнішнє поле видаляється, матеріал намагнічується, якщо вирівнювання або частина вирівнювання атомів залишається. Розмагнічування часто включає тепло або протилежне магнітне поле.

Назва "крива BH" була названа за оригінальні символи, що представляють напруженість поля та напруженості магнітного поля відповідно B і H. Назва "гістерезис" використовується для опису того, як поточний стан намагніченості магніту залежить від того, як змінювалось поле в минулому, приводячи до його поточного стану.

•••Саєд Хуссейн Атер

На діаграмі кривої гістерезису вище точки А і Е відносяться до точок насичення як вперед, так і назад, відповідно. B і E називаютьточки утриманняабо залишків насичення, намагніченість, що залишається в нульовому полі після застосування магнітного поля, є достатньо сильною, щоб наситити магнітний матеріал в обох напрямках. Це магнітне поле, яке залишається при відключенні рушійної сили зовнішнього магнітного поля. У деяких магнітних матеріалах насиченість - це стан, який досягається при збільшенні прикладеного зовнішнього магнітного поля Н не може додатково збільшити намагніченість матеріалу, тому загальна щільність магнітного потоку B більш-менш рівняється вимкнено.

C і F представляють примусовість магніту, скільки потрібно зворотного або протилежного поля поверніть намагніченість матеріалу назад до 0 після того, як зовнішнє магнітне поле було застосовано в будь-якому з них напрямку.

Крива від точок D до A являє собою початкову криву намагнічування. А до F - крива вниз після насичення, а затвердіння від F до D - нижня крива повернення. Крива розмагнічування розповідає, як магнітний матеріал реагує на зовнішні магнітні поля та точку, в якій знаходиться магніт насичений, тобто точка, в якій збільшення зовнішнього магнітного поля не збільшує намагніченість матеріалу більше.

Різні магніти вирішують різні цілі. Клас N52 - це максимально можлива міцність з мінімально можливою упаковкою при кімнатній температурі. N42 також є загальним вибором, який має економічну міцність, навіть при високих температурах. При деяких більш високих температурах магніти N42 можуть бути потужнішими, ніж магніти N52, у деяких спеціалізованих версіях, таких як магніти N42SH, розроблені спеціально для гарячих температур.

Будьте обережні, застосовуючи магніти в місцях високої кількості тепла. Тепло є сильним фактором розмагнічування магнітів. Однак неодимові магніти з часом втрачають дуже мало сили.

Для будь-якого магнітного об'єкта вчені та інженери позначають магнітне поле, коли воно рухається від північного кінця магніту до його південного кінця. У цьому контексті "північ" і "південь" є довільними характеристиками магніту, щоб переконатися в лінії магнітного поля несуть цей шлях, а не основні напрями "північ" і "південь", що використовуються в географії та Росії Розташування.

Ви можете уявити магнітний потік як сітку, яка вловлює кількість води або рідини, що протікає через неї. Магнітний потік, який вимірює, скільки цього магнітного поляBпроходить через певну територіюAможна розрахувати за допомогою

в якійθ- кут між прямою, перпендикулярною до поверхні ділянки, та вектором магнітного поля. Цей кут дозволяє магнітному потоку врахувати, як форму області можна нахилити по відношенню до поля, щоб захопити різну кількість поля. Це дозволяє застосувати рівняння до різних геометричних поверхонь, таких як циліндри та сфери.

•••Саєд Хуссейн Атер

Для струму в прямому дротіЯ, магнітне поле при різних радіусахрподалі від електричного дроту можна розрахувати за допомогоюЗакон Ампера​

в якійμ₀("mu ništa") є1,25 х 10^-6 В / м(Генрі на метр, в якому Генрі вимірює індуктивність) константа вакуумної проникності для магнетизму. Ви можете скористатися правим правилом, щоб визначити напрямок, в якому рухаються ці лінії магнітного поля. Відповідно до правила правої руки, якщо ви вказуєте великим великим пальцем у напрямку електричного струму, то лінії магнітного поля будуть утворюватися в концентричних колах з напрямком, заданим напрямком, в якому ваш пальці скручуються.

Якщо ви хочете визначити, яка напруга виникає внаслідок змін магнітного поля та магнітного потоку для електричних проводів або котушок, ви можете також використовуватиЗакон Фарадея​,

в якійN- кількість витків у котушці дроту,Δ (BA)("дельта B A") відноситься до зміни добутку магнітного поля і площі іΔt- це зміна часу, протягом якого відбувається рух чи рух. Це дозволяє визначити, як зміни напруги виникають внаслідок змін магнітного середовища дроту чи іншого магнітного об'єкта в присутності магнітного поля.

Ця напруга є електрорушійною силою, яку можна використовувати для живлення ланцюгів та акумуляторів. Ви також можете визначити індуковану електрорушійну силу як негатив швидкості зміни магнітного потоку, помноженого на кількість витків у котушці.