Vsebina
- Magnetno vedenje
- Merjenje magnetne jakosti
- Moč neodim magnetov
- Demagnetizacija, BH ali histerezijska krivulja
- Izbira magnetov po moči
- Magnetno polje in magnetni tok
- Izračun magnetnega toka
Magneti prihajajo v veliko moč in lahko uporabite a merilnik gausov za določitev jakosti magneta. Magnetno polje lahko merite v teslah ali magnetni tok v vebrih ali Teslas • m2 ("kvadratni metri tesla"). The magnetno polje je težnja, da se magnetna sila sproži pri premikanju nabitih delcev v prisotnosti teh magnetnih polj.
Magnetni tok je meritev, koliko magnetnega polja prehaja skozi določeno površino površine, na primer valjasta lupina ali pravokotna plošča. Ker sta ti dve količini, polje in tok, tesno povezani, se obe uporabljata kot kandidata za določitev jakosti magneta. Za določitev jakosti:
Moč magnetov v različnih slabostih in situacijah lahko merimo s količino magnetne sile ali magnetnega polja, ki ga oddajajo. Znanstveniki in inženirji upoštevajo magnetno polje, magnetno silo, tok, magnetni moment in celo magnetno naravo magnetov, ki jih uporabljajo pri eksperimentalnih raziskavah, medicini in industriji pri določanju, kako močni so magneti.
Lahko si omislite merilnik gausov kot merilnik magnetne jakosti. Ta metoda merjenja magnetne jakosti se lahko uporablja za določanje magnetne jakosti zračnega tovora, ki mora biti strog pri nošenju z neodimivimi magneti. To drži, ker tesila jakosti magneta neodima in magnetno polje, ki ga proizvaja, lahko motijo GPS letala. Tesila neodimske magnetne jakosti, kot pri drugih magnetih, bi se morala zmanjšati za kvadrat oddaljene od nje.
Magnetno vedenje
Obnašanje magnetov je odvisno od kemičnega in atomskega materiala, ki jih sestavljajo. Te kompozicije omogočajo znanstveniku in inženirjem, da preučijo, kako dobro materiali prepuščajo elektrone ali naboje skozi njih, da se omogoči magnetizacija. Ti magnetni momenti, magnetna lastnost, da daje polju zagon ali rotacijsko silo ob prisotnosti magnetnega polja, so v veliki meri odvisni od materiala, zaradi katerega magneti določajo, ali so diamagnetni, paramagnetni ali feromagnetni.
Če so magneti izdelani iz materialov, ki nimajo ali nimajo več parnih elektronov, so diamagnetno. Ti materiali so zelo šibki in ob prisotnosti magnetnega polja proizvajajo negativno namakanje. V njih je težko inducirati magnetne trenutke.
Paramagnetno materiali imajo neparne elektrone, tako da materiali ob prisotnosti magnetnega polja pokažejo delne poravnave, ki mu dajo pozitivno magnetizacijo.
Končno feromagnetne materiali, kot so železo, nikelj ali magnetit, imajo zelo močne privlačnosti, tako da ti materiali sestavljajo trajne magnete. Atomi so poravnani tako, da si sile izmenjujejo in pustijo, da tok teče skozi veliko učinkovitost. Ti omogočajo močne magnete z izmenjalnimi silami, ki so približno 1000 Tesla, kar je 100 milijonov krat močnejše od magnetnega polja Zemlje.
Merjenje magnetne jakosti
Znanstveniki in inženirji se na splošno sklicujejo na to vlečna sila ali jakost magnetnega polja pri določanju jakosti magnetov. Izvlečna sila je kolikšna sila, ki jo morate uporabiti, ko magnet potegnete stran od jeklenega predmeta ali drugega magneta. Proizvajalci omenjajo to silo s pomočjo kilogramov in se nanašajo na težo te sile ali Newtonov kot merjenje magnetne jakosti.
Za magnete, ki se razlikujejo po velikosti ali magnetizmu v lastnem materialu, uporabite magnetno površino za merjenje magnetne jakosti. Meritve magnetne jakosti materialov, ki jih želite izmeriti, izvedite tako, da ostanete daleč od drugih magnetnih predmetov. Uporabljajte tudi samo merilnike plinov, ki merijo magnetna polja pri frekvencah izmeničnega toka (AC) 60 Hz za gospodinjske aparate, ne za magnete.
Moč neodim magnetov
The številka razreda ali N številka se uporablja za opis sile vleke. Ta številka je približno sorazmerna z vlečno silo neodimskih magnetov. Večja kot je številka, močnejši je magnet. Prav tako vam pove, da je tesiom neodim magneta trdnost. Magnet N35 je 35 Mega Gauss ali 3500 Tesla.
V praktičnih okoliščinah lahko znanstveniki in inženirji preizkusijo in določijo razred magnetov z največjim energijskim produktom magnetnega materiala v enotah MGOes ali megagaus-oesterds, kar ustreza približno 7957,75 J / m3 (džuli na meter na kock). MGO-ji magneta povedo največjo točko na magnetih krivulja demagnetizacije, poznan tudi kot Krivulja BH ali krivulja histereze, funkcija, ki pojasnjuje jakost magneta. Obračunava, kako težko je magnetizirati magnet in kako oblika magnetov vpliva na njegovo moč in zmogljivost.
Meritev magnetnega MGOe je odvisna od magnetnega materiala. Med redkimi zemeljskimi magneti imajo neodimski magneti običajno 35 do 52 MGO, magneti samarij-kobalt (SmCo) 26, alnico magneti 5,4, keramični magneti 3,4 in fleksibilni magneti 0,6-1,2 MGO. Medtem ko so redki zemeljski magneti iz neodima in SmCo veliko močnejši magneti kot keramični, pa se keramični magneti zlahka magnetizirajo, se naravno upirajo koroziji in se lahko oblikujejo v različne oblike. Potem ko so oblikovani v trdne snovi, pa se zlahka razgradijo, ker so krhki.
Ko nek objekt magnetizira zaradi zunanjega magnetnega polja, se atomi znotraj njega na določen način poravnajo, da elektroni prosto tečejo. Ko odstranimo zunanje polje, material postane magnetiziran, če ostane poravnava ali del poravnave atomov. Demagnetizacija pogosto vključuje toploto ali nasprotno magnetno polje.
Demagnetizacija, BH ali histerezijska krivulja
Ime "BH krivulja" je bilo imenovano za izvirne simbole, ki predstavljajo jakost polja in magnetnega polja, oziroma B in H. Ime "histereza" se uporablja za opisovanje, kako je trenutno stanje magnetiziranja magneta odvisno od tega, kako se je polje spremenilo v preteklosti, ki vodi do trenutnega stanja.
••• Syed Hussain AtherNa diagramu zgornje histererezne krivulje se točke A in E nanašata na nasičeni točki v smeri naprej in nazaj. B in E sta klicala zadrževalne točke ali ostanki nasičenosti, magnetizacija, ki ostane po ničelnem polju po uporabi magnetnega polja, ki je dovolj močna, da nasiči magnetni material v obe smeri. To je magnetno polje, ki ostane, ko se izključi pogonska sila zunanjega magnetnega polja. Če opazimo pri nekaterih magnetnih materialih, je nasičenost dosežena, ko povečanje uporabljenega zunanjega magnetnega polja H ne more dodatno povečati magnetizacije materiala, zato je skupna gostota magnetnega toka B bolj ali manj izklopljena.
C in F predstavljata koercivnost magneta, kolikšen del povratnega ali nasprotnega polja je potreben za vrnitev magnetizacije materiala nazaj na 0, potem ko je zunanje magnetno polje uporabljeno v katero koli smer.
Krivulja od točk D do A predstavlja začetno krivuljo magnetizacije. A do F je krivulja navzdol po nasičenju, strjevanje od F do D pa spodnja krivulja povratka. Krivulja razmagnetizacije vam pove, kako se magnetni material odziva na zunanja magnetna polja in točko, v kateri je magnet nasičen, kar pomeni točko, ko povečanje zunanjega magnetnega polja ne poveča magnetizacije materialov.
Izbira magnetov po moči
Različni magneti naslavljajo različne namene. Številka razreda N52 je najvišja možna trdnost z najmanjšim možnim paketom pri sobni temperaturi. N42 je tudi pogosta izbira, ki ima stroškovno učinkovito moč, tudi pri visokih temperaturah. Pri nekaterih višjih temperaturah so magneti N42 morda močnejši od N52 z nekaterimi specializiranimi različicami, kot so magneti N42SH, zasnovani posebej za vroče temperature.
Pazite, da magnete uporabljate na območjih z veliko toplote. Toplota je močan dejavnik pri razmaščevanju magnetov. Neodimijevi magneti pa sčasoma izgubijo zelo malo trdnosti.
Magnetno polje in magnetni tok
Znanstveniki in inženirji za kateri koli magnetni predmet označujejo magnetno polje, ko vozi od severnega konca magneta do njegovega južnega konca. V tem smislu sta "sever" in "jug" poljubne značilnosti magnetnega, da se prepriča, da magnetno polje vodi po tej poti, ne pa kardinalni smeri "sever" in "jug", ki se uporabljata v geografiji in lokaciji.
Izračun magnetnega toka
Magnetni tok si lahko predstavljate kot mrežo, ki lovi količine vode ali tekočine, ki teče skozi njega. Magnetni tok, ki meri, koliko tega magnetnega polja B prehaja skozi določeno območje A se lahko izračuna s Φ = BAcosθ v kateri θ je kot med črto, pravokotno na površino območja in vektorjem magnetnega polja. Ta kot omogoča magnetnemu toku, kako oblikovati območje pod kotom glede na polje za zajem različnih količin polja. Tako lahko enačbo nanesete na različne geometrijske površine, kot so valji in krogle.
Za tok v ravni žici jaz, magnetno polje pri različnih polmerih r stran od električne žice se lahko izračuna z uporabo Zakon Ampères B = μ0I / 2πr v kateri μ0 ("mu naught") je 1,25 x 10-6 H / m (henries na meter, pri katerih henries merijo induktivnost) konstanta vakuumske prepustnosti za magnetizem. Z desnim pravilom lahko določite smer, v katero te črte magnetnega polja potujejo. Po desnem pravilu, če desni palec usmerite v smeri električnega toka, se bodo črte magnetnega polja oblikovale v koncentričnih krogih s smerjo, ki jo poda smer, v kateri se vaši prsti ukrivijo.
Če želite ugotoviti, koliko napetosti je posledica sprememb v magnetnem polju in magnetnem toku za električne žice ali tuljave, lahko uporabite tudi Faradaysovo pravo, V = -N Δ (BA) / Δt v kateri N je število obratov v tuljavi žice, Δ (BA) ("delta B A") se nanaša na spremembo produkta magnetnega polja in površine in Δt je sprememba časa, skozi katero se zgodi gibanje oz. S tem lahko določite, kako spremembe napetosti nastanejo zaradi sprememb v magnetnem okolju žice ali drugega magnetnega predmeta ob prisotnosti magnetnega polja.
Ta napetost je elektromotorna sila, ki se lahko uporablja za napajanje tokokrogov in baterij. Tudi inducirano elektromotorno silo lahko definirate kot negativno na hitrost spremembe magnetnega toka, ki je enaka številu obratov v tuljavi.