Obsah
- Magnetické správanie
- Meranie magnetickej sily
- Sila neodymových magnetov
- Demagnetizácia, BH alebo hysterézna krivka
- Výber magnetov podľa sily
- Magnetické pole a magnetický tok
- Výpočet magnetického toku
Magnety prichádzajú v mnohých silných stránkach a môžete použiť a gauss meter na stanovenie sily magnetu. Môžete merať magnetické pole v teslasu alebo magnetický tok vo webe alebo Teslas • m2 („metrov štvorcových metrov“). magnetické pole je tendencia k indukcii magnetickej sily na pohybujúce sa nabité častice v prítomnosti týchto magnetických polí.
Magnetický tok je meranie toho, koľko magnetického poľa prechádza cez určitú povrchovú plochu pre povrch, ako je valcový plášť alebo obdĺžnikový list. Pretože tieto dve veličiny, pole a tok, úzko súvisia, obidve sa používajú ako kandidáti na stanovenie sily magnetu. Určenie sily:
Sila magnetov v rôznych nevýhodách a situáciách môže byť meraná množstvom magnetickej sily alebo magnetického poľa, ktoré vydávajú. Vedci a inžinieri pri určovaní sily magnetov berú do úvahy magnetické pole, magnetickú silu, tok, magnetický moment a dokonca aj magnetickú povahu magnetov, ktoré používajú v experimentálnom výskume, medicíne a priemysle.
Môžete myslieť na gauss meter ako merač magnetickej sily. Táto metóda merania magnetickej pevnosti sa môže použiť na určenie magnetickej sily nákladu leteckej dopravy, ktorý musí byť prísny pri prenášaní neodymových magnetov. Je to tak preto, lebo sila neodymového magnetu a magnetické pole, ktoré vytvára, môžu interferovať s GPS lietadla. Neodymová magnetická pevnosť tesla, podobne ako u ostatných magnetov, by sa mala zmenšovať o druhú mocninu vzdialenosti od nej.
Magnetické správanie
Správanie sa magnetov závisí od chemického a atómového materiálu, z ktorého sú vyrobené. Tieto kompozície umožňujú vedcom a technikom študovať, ako dobre materiály nechajú elektróny alebo náboje pretekať cez ne, aby umožnili magnetizáciu. Tieto magnetické momenty, magnetické vlastnosti, ktoré dávajú poľu hybnosť alebo rotačnú silu v prítomnosti magnetického poľa, do značnej miery závisia od materiálu, ktorý vytvára magnety pri určovaní, či sú to magnetické, paramagnetické alebo feromagnetické.
Ak sú magnety vyrobené z materiálov, ktoré neobsahujú žiadny alebo len pár nepárových elektrónov, sú nimi Diamagnetic, Tieto materiály sú veľmi slabé a v prítomnosti magnetického poľa vytvárajú negatívne magnetizácie. Je ťažké v nich vyvolať magnetické momenty.
paramagnetický Materiály majú nepárové elektróny, takže v prítomnosti magnetického poľa materiály vykazujú čiastočné zarovnanie, ktoré mu dáva pozitívnu magnetizáciu.
A konečne, feromagnetické materiály ako železo, nikel alebo magnetit majú veľmi silné príťažlivosti, takže tieto materiály tvoria permanentné magnety. Atómy sú usporiadané takým spôsobom, že si ľahko vymieňajú sily a nechávajú prúdiť s veľkou účinnosťou. Tieto vytvárajú silné magnety s výmennými silami, ktoré sú asi 1 000 Teslas, čo je 100 miliónov krát silnejšie ako magnetické pole Zeme.
Meranie magnetickej sily
Vedci a inžinieri sa vo všeobecnosti odvolávajú na ťažná sila alebo sila magnetického poľa pri určovaní sily magnetov. Sila ťahu je sila, ktorú musíte vyvinúť pri ťahaní magnetu z oceľového predmetu alebo iného magnetu. Výrobcovia sa odvolávajú na túto silu v librách, na označenie hmotnosti tejto sily alebo Newtonov ako merania magnetickej sily.
V prípade magnetov, ktoré sa líšia veľkosťou alebo magnetizmom v rámci vlastného materiálu, použite na meranie magnetickej sily povrch stĺpov magnetov. Vykonajte merania magnetickej sily materiálov, ktoré chcete zmerať, tým, že zostanete ďaleko od iných magnetických objektov. Tiež by ste mali používať gaussmetre, ktoré merajú magnetické pole pri frekvenciách striedavého prúdu (AC) menších alebo rovnajúcich sa 60 Hz pre domáce spotrebiče, nie pre magnety.
Sila neodymových magnetov
číslo známky alebo N číslo sa používa na opis ťažnej sily. Toto číslo je približne úmerné ťažnej sile pre neodýmové magnety. Čím vyššie číslo, tým silnejší magnet. To tiež hovorí, že neodymový magnet sily tesla. Magnet N35 je 35 Mega Gauss alebo 3500 Tesla.
V praktických podmienkach môžu vedci a inžinieri testovať a určovať stupeň magnetov pomocou maximálneho energetického produktu magnetického materiálu v jednotkách MGOes alebo megagaussové estery, čo je ekvivalent asi 795,75 J / m3 (joulov na meter kubický). MGO magnetu vám povie maximálny bod na magnetoch demagnetizačná krivka, taktiež známy ako Krivka BH alebo krivka hysterézie, funkcia, ktorá vysvetľuje silu magnetu. Zodpovedá za to, aké ťažké je demagnetizovať magnet a ako tvar magnetov ovplyvňuje jeho silu a výkon.
Meranie magnetu MGOe závisí od magnetického materiálu. Medzi magnety vzácnych zemín majú neodýmové magnety obvykle 35 až 52 MGOes, magnety samarium-kobalt (SmCo) majú 26, magnety alnico majú 5,4, keramické magnety 3,4 a flexibilné magnety 0,6 - 1,2 MGOes. Zatiaľ čo magnety z neodýmu a SmCo zo vzácnych zemín sú oveľa silnejšie magnety ako keramické, keramické magnety sa ľahko magnetizujú, prirodzene odolávajú korózii a môžu sa formovať do rôznych tvarov. Po formovaní na pevné látky sa však ľahko rozpadnú, pretože sú krehké.
Keď sa objekt zmagnetizuje v dôsledku vonkajšieho magnetického poľa, atómy v ňom sú zarovnané určitým spôsobom, aby mohli elektróny voľne prúdiť. Po odstránení vonkajšieho poľa sa materiál zmagnetizuje, ak zostane zarovnanie alebo časť zarovnania atómov. Demagnetizácia často zahŕňa teplo alebo protichodné magnetické pole.
Demagnetizácia, BH alebo hysterézna krivka
Názov „BH krivka“ bol pomenovaný podľa pôvodných symbolov, ktoré predstavujú silu poľa a intenzitu magnetického poľa, respektíve B a H. Názov „hysteréza“ sa používa na opis toho, ako aktuálny stav magnetizácie magnetu závisí od toho, ako sa pole zmenilo. v minulosti vedúcej k súčasnému stavu.
••• Syed Hussain AtherV diagrame krivky hysterézie vyššie sa body A a E vzťahujú na nasýtené body v smere dopredu a dozadu. B a E nazvali retenčné body alebo saturačné remanencie, magnetizácia zostávajúca v nulovom poli po aplikácii magnetického poľa je dostatočne silná na saturáciu magnetického materiálu v oboch smeroch. Toto magnetické pole zostane po vypnutí hnacej sily externého magnetického poľa. Pri niektorých magnetických materiáloch je saturácia stavom dosiahnutým, keď zvýšenie aplikovaného vonkajšieho magnetického poľa H nemôže zvýšiť magnetizáciu materiálu ďalej, takže celková hustota magnetického toku B sa viac-menej znižuje.
C a F predstavujú koercitivitu magnetu, koľko spätného alebo opačného poľa je potrebné na vrátenie magnetizácie materiálu späť na 0 po aplikácii vonkajšieho magnetického poľa v oboch smeroch.
Krivka z bodov D do A predstavuje počiatočnú magnetizačnú krivku. A až F je krivka smerom dole po nasýtení a liečba od F po D je spodná krivka návratu. Demagnetizačná krivka vám povie, ako magnetický materiál reaguje na vonkajšie magnetické polia a bod, v ktorom je magnet nasýtený, čo znamená bod, v ktorom zvýšenie vonkajšieho magnetického poľa už magnetizáciu materiálov nezvýši.
Výber magnetov podľa sily
Rôzne magnety sa zaoberajú rôznymi účelmi. Číslo triedy N52 je najvyššia možná pevnosť pri najmenšom možnom balení pri izbovej teplote. N42 je tiež bežnou voľbou, ktorá je cenovo výhodná, dokonca aj pri vysokých teplotách. Pri niektorých vyšších teplotách môžu byť magnety N42 výkonnejšie ako magnety N52 s niektorými špecializovanými verziami, ako sú magnety N42SH špeciálne navrhnuté pre vysoké teploty.
Pri použití magnetov v oblastiach s veľkým množstvom tepla buďte však opatrní. Teplo je silným faktorom pri demagnetizácii magnetov. Neodymové magnety však postupom času strácajú veľmi malú silu.
Magnetické pole a magnetický tok
Vedci a inžinieri označujú magnetické pole pri pohybe od severného konca magnetu po jeho južný koniec. V tejto súvislosti sú „sever“ a „juh“ ľubovoľnými vlastnosťami magnetu, aby sa zaistilo, že čiary magnetického poľa nesú tento smer, nie svetové strany „sever“ a „juh“ používané v geografii a polohe.
Výpočet magnetického toku
Môžete si predstaviť magnetický tok ako sieť, ktorá zachytáva množstvo vody alebo kvapaliny, ktorá ním preteká. Magnetický tok, ktorý meria, koľko z tohto magnetického poľa B prechádza určitou oblasťou možno vypočítať pomocou Φ = BAcosθ v ktorom θ je uhol medzi čiarou kolmou na povrch oblasti a vektorom magnetického poľa. Tento uhol umožňuje, aby magnetický tok zodpovedal tomu, ako môže byť tvar oblasti naklonený vzhľadom na pole, aby sa zachytili rôzne veľkosti poľa. To vám umožní aplikovať rovnicu na rôzne geometrické povrchy, ako sú valce a gule.
Na prúd v priamom vodiči ja, magnetické pole pri rôznych polomeroch r vzdialenosť od elektrického vodiča sa dá vypočítať pomocou Ampèresov zákon B = μ0I / 2πr v ktorom μ0 („nič nemám“) je 1,25 x 10-6 H / m (sliepky na meter, v ktorých sliepky merajú indukčnosť) konštanta priepustnosti vákua pre magnetizmus. Pravidlo na pravej strane môžete použiť na určenie smeru, ktorým tieto čiary magnetického poľa smerujú. Podľa pravého pravítka, ak nasmerujete pravý palec na smer elektrického prúdu, línie magnetického poľa sa vytvoria v sústredných kruhoch so smerom daným smerom, v ktorom sa vaše prsty krútia.
Ak chcete zistiť, koľko napätia vyplýva zo zmien magnetického poľa a magnetického toku pre elektrické vodiče alebo cievky, môžete tiež použiť Zákon z minulosti, V = -N A (BA) / AT v ktorom N je počet závitov vo zvitku drôtu, Δ (BA) ("delta B A") sa týka zmeny produktu magnetického poľa a oblasti a at je zmena času, v ktorom dôjde k pohybu alebo pohybu. To vám umožní určiť, ako zmeny napätia vyplývajú zo zmien magnetického prostredia vodiča alebo iného magnetického objektu v prítomnosti magnetického poľa.
Toto napätie je elektromotorická sila, ktorá sa môže použiť na napájanie obvodov a batérií. Môžete tiež definovať indukovanú elektromotorickú silu ako negatívny pomer zmeny magnetického toku násobený počtom otáčok v cievke.