Как измерить силу магнитов

Содержание

• Магнитное поведение
• Измерение магнитной силы
• Сила неодимовых магнитов
• Размагничивание, ЧД или кривая гистерезиса
• Выбор магнитов по силе
• Магнитное поле и магнитный поток
• Расчет магнитного потока

Магниты бывают разных сил, и вы можете использовать Гаусс метр определить силу магнита. Вы можете измерить магнитное поле в тесла или магнитный поток в веберах или тесла • м² ("Тесла квадратных метров"). магнитное поле является тенденцией индукции магнитной силы на движущихся заряженных частицах в присутствии этих магнитных полей.

Магнитный поток является измерением того, сколько магнитного поля проходит через определенную площадь поверхности для 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:

••• Сайед Хуссейн Атер

Сила магнитов в различных минусах и ситуациях может быть измерена величиной магнитной силы или магнитного поля, которое они излучают. Ученые и инженеры учитывают магнитное поле, магнитную силу, поток, магнитный момент и даже магнитную природу магнитов, которые они используют в экспериментальных исследованиях, медицине и промышленности, при определении, насколько сильны магниты.

Вы можете думать о Гаусс метр в качестве измерителя магнитной силы. Этот метод измерения магнитной силы может быть использован для определения магнитной силы воздушного груза, который должен быть строгим при переносе неодимовых магнитов. Это правда, потому что сила неодима магнита тесла и создаваемое им магнитное поле могут мешать GPS самолета. Тесла неодимовой магнитной силы, как и у других магнитов, должна уменьшаться на квадрат расстояния от него.

Магнитное поведение

Поведение магнитов зависит от химического и атомного материала, из которого они состоят. Эти композиции позволяют ученым и инженерам изучать, насколько хорошо материалы пропускают через них электроны или заряды, что позволяет намагничиваться. Эти магнитные моменты, магнитное свойство придавать полю импульс или вращающую силу в присутствии магнитного поля, в значительной степени зависят от материала, который делает магниты при определении, являются ли они диамагнитными, парамагнитными или ферромагнитными.

Если магниты сделаны из материалов, в которых нет или мало неспаренных электронов, они диамагнитный, Эти материалы очень слабые, и в присутствии магнитного поля они вызывают отрицательную намагниченность. Трудно вызвать в них магнитные моменты.

парамагнитный материалы имеют неспаренные электроны, так что в присутствии магнитного поля материалы демонстрируют частичные выравнивания, которые придают ему положительную намагниченность.

В заключение, ферромагнитный материалы, такие как железо, никель или магнетит, имеют очень сильное притяжение, так что эти материалы составляют постоянные магниты. Атомы выровнены таким образом, что они легко обмениваются силами и позволяют току течь с большой эффективностью. Это создает мощные магниты с силой обмена, которая составляет около 1000 Тесла, что в 100 миллионов раз сильнее, чем магнитное поле Земли.

Измерение магнитной силы

Ученые и инженеры обычно ссылаются на сила тяги или сила магнитного поля при определении силы магнитов. Сила тяги - это сила, которую вам нужно приложить, когда вы тянете магнит от стального предмета или другого магнита. Производители ссылаются на эту силу, используя фунты, чтобы обозначить вес, который эта сила, или Ньютон, как измерение магнитной силы.

Для магнитов, которые различаются по размеру или магнетизму по своему материалу, используйте поверхность полюса магнитов для измерения магнитной силы. Выполните измерения магнитной силы материалов, которые вы хотите измерить, оставаясь вдали от других магнитных объектов. Кроме того, вы должны использовать только гауссметры, которые измеряют магнитные поля с частотой переменного тока, меньшей или равной 60 Гц, для бытовых приборов, а не для магнитов.

Сила неодимовых магнитов

номер класса или же N номер используется для описания силы тяги. Это число приблизительно пропорционально силе притяжения для неодимовых магнитов. Чем выше число, тем сильнее магнит. В ней также рассказывается о силе неодимового магнита Тесла. Магнит N35 - это 35 Мега Гаусс или 3500 Тесла.

В практических условиях ученые и инженеры могут тестировать и определять марку магнитов, используя максимальное энергетическое произведение магнитного материала в единицах МГО, или мегагаусс-эстерды, что эквивалентно примерно 7957,75 Дж / м³ (джоулей на метр в кубе). МГО магнита скажут вам максимальную точку на магнитах кривая размагничивания, также известен как Кривая ЧД или же кривая гистерезиса, функция, которая объясняет силу магнита. Это объясняет, насколько трудно размагничивать магнит и как форма магнитов влияет на его прочность и производительность.

Измерение магнита MGOe зависит от магнитного материала. Среди редкоземельных магнитов неодимовые магниты обычно имеют от 35 до 52 MGO, самарий-кобальтовые (SmCo) магниты имеют 26, алнико-магниты имеют 5,4, керамические магниты имеют 3,4, а гибкие магниты имеют 0,6-1,2 MGO. В то время как редкоземельные магниты из неодима и SmCo намного прочнее магнитов, чем керамические, керамические магниты легко намагничиваются, естественным образом противостоят коррозии и могут быть отлиты в различные формы. Однако после того, как они превратились в твердые вещества, они легко ломаются, потому что они хрупкие.

Когда объект намагничивается из-за внешнего магнитного поля, атомы внутри него выстраиваются определенным образом, чтобы позволить электронам свободно течь. Когда внешнее поле удаляется, материал намагничивается, если сохраняется выравнивание или часть выравнивания атомов. Размагничивание часто вовлекает высокую температуру или противоположное магнитное поле.

Размагничивание, ЧД или кривая гистерезиса

Название «Кривая ЧД» было названо для исходных символов для представления поля и напряженности магнитного поля, соответственно, B и H. Название «гистерезис» используется для описания того, как текущее состояние намагниченности магнита зависит от того, как изменилось поле. в прошлом привело к его нынешнему состоянию.

••• Сайед Хуссейн Атер

На приведенной выше диаграмме кривой гистерезиса точки A и E относятся к точкам насыщения в прямом и обратном направлениях соответственно. B и E называется точки удержания или остаточное насыщение, намагниченность, остающаяся в нулевом поле после приложения магнитного поля, которое является достаточно сильным для насыщения магнитного материала в обоих направлениях. Это магнитное поле, которое остается, когда движущая сила внешнего магнитного поля отключается. В некоторых магнитных материалах насыщение - это состояние, которое достигается, когда увеличение приложенного внешнего магнитного поля H не может еще больше увеличить намагниченность материала, поэтому общая плотность магнитного потока B более или менее выравнивается.

C и F представляют коэрцитивность магнита, сколько обратного или противоположного поля необходимо, чтобы вернуть намагниченность материала обратно в 0 после того, как внешнее магнитное поле было приложено в любом направлении.

Кривая от точек D до A представляет начальную кривую намагничивания. От A до F - это нисходящая кривая после насыщения, а отверждение от F до D - это более низкая кривая доходности. Кривая размагничивания говорит о том, как магнитный материал реагирует на внешние магнитные поля, и о точке, в которой магнит насыщается, то есть о точке, в которой увеличение внешнего магнитного поля больше не увеличивает намагниченность материалов.

Выбор магнитов по силе

Разные магниты предназначены для разных целей. Марка N52 - это максимально возможная прочность при минимально возможной упаковке при комнатной температуре. N42 - также распространенный выбор, который имеет рентабельную прочность даже при высоких температурах. При некоторых более высоких температурах магниты N42 могут быть более мощными, чем магниты N52, в некоторых специализированных версиях, таких как магниты N42SH, разработанные специально для высоких температур.

Будьте осторожны при наложении магнитов в местах с сильным нагревом. Тепло является сильным фактором при размагничивании магнитов. Однако неодимовые магниты обычно со временем теряют очень мало прочности.

Магнитное поле и магнитный поток

Для любого магнитного объекта ученые и инженеры обозначают магнитное поле, которое движется от северного конца магнита к его южному концу. В этом контексте «север» и «юг» являются произвольными характеристиками магнитного поля, чтобы убедиться, что линии магнитного поля несут этот путь, а не основные направления «север» и «юг», используемые в географии и местоположении.

Расчет магнитного потока

Вы можете представить себе магнитный поток в виде сети, которая улавливает количество воды или жидкости, протекающей через него. Магнитный поток, который измеряет, сколько этого магнитного поля В проходит через определенную область можно рассчитать с Φ = BAcosθ в котором θ угол между линией, перпендикулярной поверхности области, и вектором магнитного поля. Этот угол позволяет магнитному потоку учитывать то, как форма области может быть наклонена относительно поля 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 проводе ямагнитное поле при различных радиусах р от электрического провода можно рассчитать с помощью Ampères Law B = μ₀I / 2πr в котором μ₀ ("ничего") 1,25 х 10^-6 Н / м (Генри на метр, в котором Генри измеряют индуктивность) Константа вакуумной проницаемости для магнетизма. Вы можете использовать правило правой руки, чтобы определить направление, в котором движутся эти линии магнитного поля. Согласно правилу правой руки, если вы направите большой палец правой руки в направлении электрического тока, линии магнитного поля будут образовывать концентрические круги с направлением, определяемым направлением, в котором ваши 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 использовать Закон Фарадея, V = -N Δ (BA) / Δt в котором N это число витков в катушке провода, Δ (ВА) («дельта B A») относится к изменению произведения магнитного поля и площади и & Dgr; t это изменение во времени, в течение которого происходит движение или движение. Это позволяет определить, как изменения напряжения возникают в результате изменений в магнитной среде провода или другого магнитного объекта в присутствии магнитного поля.

Это напряжение является электродвижущей силой, которая может быть использована для питания цепей и батарей. Вы также можете определить индуцированную электродвижущую силу как отрицательную величину скорости изменения магнитного потока, умноженную на число витков в катушке.