Sisu
- Magnetiline käitumine
- Magnettugevuse mõõtmine
- Neodüümi magnetide tugevus
- Demagnetiseerimine, BH või hüstereesikõver
- Magnetite valimine tugevuse järgi
- Magnetväli ja magnetvoog
- Magnetvoo arvutamine
Magnetidel on palju tugevusi ja võite kasutada ka a gauss meeter magneti tugevuse määramiseks. Saate mõõta magnetvälja teslades või magnetvoogu webers või Teslas • m-s2 ("tesla ruutmeetrit"). magnetväli on kalduvus kutsuda magnetjõudu liikuvatele laetud osakestele nende magnetväljade juuresolekul.
Magnetvoog on mõõt, mis näitab, kui suur osa magnetväljast läbib teatud pinna, näiteks silindrilise kesta või ristkülikukujulise lehe, teatud pindala. Kuna need kaks suurust, väli ja voog, on tihedalt seotud, kasutatakse neid mõlemaid magneti tugevuse määramiseks. Tugevuse määramiseks toimige järgmiselt.
Magnetite võimsust erinevates miinustes ja olukordades saab mõõta nende poolt eraldatava magnetjõu või magnetvälja suurusega. Teadlased ja insenerid võtavad magnetide tugevuse määramisel arvesse magnetvälja, magnetjõudu, voogu, magnetmomenti ja nende eksperimentaaluuringutes, meditsiinis ja tööstuses kasutatavate magnetite ühtlast magnetilist olemust.
Võite mõelda gauss meeter magnetilise tugevuse mõõturina. Seda magnetilise tugevuse mõõtmise meetodit saab kasutada õhutranspordi magnetilise tugevuse määramiseks, mis peab neodüümmagnetite kandmisel olema range. See on tõsi, kuna neodüümi magneti tugevus tesla ja selle tekitatav magnetväli võivad häirida lennuki GPS-i. Neodüümi magnetilise tugevusega tesla, nagu teistegi magnetide puhul, peaks vähenema sellest kauguse ruudu võrra.
Magnetiline käitumine
Magnetite käitumine sõltub keemilisest ja aatommaterjalist, millest need koosnevad. Need kompositsioonid võimaldavad teadlastel ja inseneridel uurida, kui hästi materjalid lasevad elektronidel või laengutel neist läbi voolata, et võimaldada magnetiseerumist. Need magnetilised hetked, mis annavad magnetvälja juuresolekul väljale impulsi või pöörlemisjõudu, sõltuvad suuresti materjalist, mis magnetid muudab, kas nad on diamagnetilised, paramagneetilised või ferromagnetilised.
Kui magnetid on valmistatud materjalidest, milles pole paarimata elektrone või on neid paar, siis nad on diamagnetiline. Need materjalid on väga nõrgad ja magnetvälja juuresolekul põhjustavad need negatiivset magnetiseerumist. Neis on raske esile kutsuda magnetilisi momente.
Paramagnetiline materjalidel on paarimata elektronid, nii et magnetvälja juuresolekul ilmnevad materjalide osalised joondamised, mis annavad sellele positiivse magnetiseerumise.
Lõpuks ferromagnetiline materjalidel nagu raud, nikkel või magnetiit on väga tugevad külgetõmbejõud, nii et need materjalid moodustavad püsimagneteid. Aatomid on joondatud nii, et nad vahetavad jõudusid hõlpsalt ja lasevad voolul suure tõhususega läbi voolata. Need muudavad võimsate magnetite, mille vahetusjõud on umbes 1000 Teslat, mis on 100 miljonit korda tugevam kui Maa magnetväli.
Magnettugevuse mõõtmine
Teadlased ja insenerid viitavad üldiselt kas tõmbejõud või magnetvälja tugevus magnetite tugevuse määramisel. Tõmbejõud on see, kui palju jõudu peate avaldama, kui tõmbate magneti terasest esemest või muust magnetist eemale. Tootjad viitavad sellele jõule naela kasutades, et magnetilise tugevuse mõõtmisel kaaluda seda jõudu või njuutonit.
Magnetite puhul, mille suurus või magnetmaterjal erineb nende enda materjalist, kasutage magnetilise tugevuse mõõtmiseks magnetide poolust. Tehke mõõtmiseks materjalide magnetilise tugevuse mõõtmised, jäädes teistest magnetobjektidest kaugele. Samuti peaksite kodumasinate, mitte magnetite jaoks kasutama ainult gaussimõõtjaid, mis mõõdavad magnetvälju vähemalt 60 Hz vahelduvvoolu (AC) sagedusel või sellega võrdselt.
Neodüümi magnetide tugevus
klassi number või N number kasutatakse tõmbejõu kirjeldamiseks. See arv on ligikaudu võrdeline neodüümmagnetite tõmbejõuga. Mida suurem arv, seda tugevam on magnet. See ütleb teile ka neodüümi magneti tugevuse tesla. N35 magnet on 35 Mega Gauss või 3500 Tesla.
Praktikas saavad teadlased ja insenerid katsetada ja määrata magnetide klassi, kasutades magnetilise materjali maksimaalset energiatoodet ühikutes MGOes ehk megagaussestrid, mis on umbes 7957,75 J / m ekvivalent3 (džaulides kuupmeetri kohta). Magneti MGOes näitavad magnetides maksimaalset punkti demagnetiseerimiskõver, tuntud ka kui BH kõver või hüstereesikõver, funktsioon, mis selgitab magneti tugevust. See selgitab, kui keeruline on magnetiga magneteerida ja kuidas magnetide kuju mõjutab selle tugevust ja jõudlust.
MGOe magneti mõõtmine sõltub magnetilisest materjalist. Haruldaste muldmetallide magnetide hulgas on neodüümmagnetitel tavaliselt 35–52 MGO-d, samarium-koobalt (SmCo) -magnetitel 26, alnico-magnetidel 5,4, keraamilistel magnetitel 3,4 ja painduvatel magnetitel 0,6–1,2 MGO. Kui neodüümi ja SmCo haruldaste muldmetallide magnetid on palju tugevamad kui keraamilised, siis keraamilisi magneteid on lihtne magnetiseerida, nad on looduslikult korrosioonile vastupidavad ja neid saab vormida erineva kujuga. Pärast kuivaineks vormistamist lagunevad need aga kergesti, kuna on haprad.
Kui objekt magnetiseerub välise magnetvälja tõttu, joondatakse selles olevad aatomid teatud viisil, et lasta elektronidel vabalt voolata. Kui välimine väli eemaldatakse, siis materjal magneeritakse, kui aatomite joondus või osa sellest jääb. Demagnetiseerimisega kaasneb sageli kuumus või vastandlik magnetväli.
Demagnetiseerimine, BH või hüstereesikõver
Algsete sümbolite jaoks, mis tähistavad vastavalt välja ja magnetvälja tugevust, anti nimi "BH kõver" vastavalt B ja H. Nimetust "hüsterees" kirjeldatakse, kuidas magneti praegune magnetiseerimisseisund sõltub välja muutumisest minevikus, mis viis praeguse seisundini.
••• Syed Hussain AtherÜlaltoodud hüstereesikõvera diagrammil tähistavad punktid A ja E küllastuspunkte vastavalt nii edasi kui ka tagasi. B ja E kutsusid säilituspunktid või küllastuse püsivuse korral, pärast magnetvälja rakendamist, mis on piisavalt tugev, et magnetmaterjal küllastuda mõlemas suunas, jääb nulli välja jääv magnetiseerumine. See on see magnetväli, mis jääb üle, kui välise magnetvälja liikumapanev jõud välja lülitatakse. Mõnedes magnetilistes materjalides vaadatuna on küllastus seisund, mis saavutatakse siis, kui rakendatava välise magnetvälja H suurenemine ei saa materjali magnetiseerimist veelgi suurendada, seega kogu magnetvoo tihedus B enam-vähem tasakaalustub.
C ja F tähistavad magneti sunnilisust, kui palju vastupidist või vastupidist välja on vajalik materjali magnetiseerimise tagastamiseks nullile pärast välise magnetvälja rakendamist mõlemas suunas.
Kõver punktidest D punkti A tähistab esialgset magnetiseerumiskõverat. A – F on allapoole jääv kõver pärast küllastumist ja kõvenemine F-st D-ni on alumine pöördkõver. Demagnetiseerimiskõver näitab teile, kuidas magnetmaterjal reageerib välistele magnetväljadele ja millises punktis magnet on küllastunud, see tähendab punkti, kus välise magnetvälja suurendamine ei suurenda enam materjalide magnetiseerumist.
Magnetite valimine tugevuse järgi
Erinevad magnetid on suunatud erinevatele eesmärkidele. Klass N52 on toatemperatuuril võimalikult väike tugevus väikseima võimaliku pakendiga. N42 on ka tavaline valik, mis on isegi kõrgetel temperatuuridel kulutõhus. Mõne kõrgema temperatuuri korral võivad N42 magnetid olla võimsamad kui N52, mõnede spetsiaalsete versioonide korral, nagu näiteks N42SH magnetid, mis on loodud spetsiaalselt kuumade temperatuuride jaoks.
Kuid magnetide kandmisel suure kuumusega kohtadesse olge ettevaatlik. Kuumus on magnetite demagnetiseerimisel tugev tegur. Neodüümi magnetid kaotavad aja jooksul üldiselt väga vähe tugevust.
Magnetväli ja magnetvoog
Mis tahes magnetobjekti puhul tähistavad teadlased ja insenerid magnetvälja, kui see liigub magneti põhjaosast lõunapoolsesse otsa. Selles kontekstis on "põhja" ja "lõuna" magnetiliste omaduste meelevaldsed omadused, veendumaks, et magnetvälja jooned kannavad seda teed, mitte geograafias ja asukohas kasutatavaid kardinaalseid suundi "põhja" ja "lõuna".
Magnetvoo arvutamine
Võite magnetvoogu ette kujutada kui võrku, mis püüab läbi selle voolava vee või vedeliku koguseid. Magnetvoog, mis mõõdab, kui palju sellest magnetväljast B läbib teatud ala A saab arvutada Φ = BAcosθ milles θ on nurk piirkonna pinnaga risti oleva joone ja magnetvälja vektori vahel. See nurk võimaldab magnetvoogudel arvestada sellega, kuidas ala kuju saab välja suhtes nurga all erineva suurusega välja hõivamiseks. See võimaldab teil võrrandit rakendada erinevatele geomeetrilistele pindadele, näiteks silindritele ja keradele.
Voolu jaoks sirges traadis Mina, magnetväli erinevatel raadiustel r eemal elektrijuhtmest saab arvutada, kasutades Ampèrese seadus B = μ0I / 2πr milles μ0 ("mu naught") on 1,25 x 10-6 H / m (kanad meetri kohta, milles heerid mõõdavad induktiivsust) magnetilisuse vaakumi läbilaskvuse konstant. Magnetvälja joonte suuna määramiseks võite kasutada parempoolset reeglit. Parempoolse reegli kohaselt, kui suunate oma parema pöidla elektrivoolu suunas, moodustuvad magnetvälja jooned kontsentrilistesse ringidesse, mille suund on antud suunaga, milles sõrmed kõverduvad.
Kui soovite kindlaks teha, kui palju pinget tuleneb elektrijuhtmete või mähiste magnetvälja ja magnetvoo muutustest, võite kasutada ka Faraday Seadus, V = -N Δ (BA) / Δt milles N on traadi mähises pöörde arv, Δ (BA) ("delta B A") viitab muutusele magnetvälja korrutises ja pindalas ning Δt on aja muutus, mille jooksul liikumine või liikumine toimub. See võimaldab teil kindlaks teha, kuidas pinge muutused tulenevad juhtme või muu magnetilise objekti magnetilise keskkonna muutustest magnetvälja juuresolekul.
See pinge on elektrimootor, mida saab kasutada vooluahelate ja akude toiteks. Saate määratleda ka indutseeritud elektrimootori jõu kui magnetvoo muutuse kiiruse ja mähise pöörde arvu negatiivse väärtuse.