Magneten, egal ob sie in industriellen Anwendungen oder in Produkten, die Sie im Haushalt haben, verwendet werden, erzeugen ein Magnetfeld, das mehr oder weniger stark sein kann. Zu wissen, wie man diese Stärke misst, ist wichtig, insbesondere wenn Sie Magnete in Anwendungen verwenden, bei denen Zuverlässigkeit und Leistung entscheidend sind. In diesem Leitfaden werden wir darüber sprechen, wie man die Stärke eines Magneten misst, die verschiedenen Einheiten, die Sie verwenden können, und Möglichkeiten, dies mit Genauigkeit zu tun.

Arten von Magneten: Dauerhafte Magnete vs. Elektromagnete

Bevor wir darauf eingehen, wie man die Stärke eines Magneten misst, müssen wir über die beiden Arten von Magneten sprechen: dauerhafte Magnete und Elektromagnete.

Dauerhafte Magnete bleiben nach dem Magnetisieren für immer magnetisiert.

Elektromagnete erzeugen nur dann ein Magnetfeld, wenn sie Strom erhalten. Wenn Sie den Strom wegnehmen, hören sie auf.

Einheiten zur Messung der Magnetischen Stärke

Sie können die magnetische Stärke mit verschiedenen Einheiten messen. Hier sind die gebräuchlichsten Einheiten:

  1. Tesla (T): Das Tesla ist die Standardeinheit zur Messung der Dichte eines Magnetfeldes oder seiner Restflusssdichte. Es kann auf verschiedene Weisen mit anderen wissenschaftlichen Einheiten ausgedrückt werden, wie zum Beispiel
  2. Gauss (G): Gauss misst die Remanenz, die im Material verbleibt, nachdem ein externes Magnetfeld entfernt wurde. Ein Gauss entspricht 10^-4 Tesla und wird in kommerziellen Anwendungen häufig verwendet, um die Magnetfeldstärke auszudrücken.
  3. Oersted (Oe): Diese Einheit misst die Koerzitivkraft eines Magneten, also seine Widerstandsfähigkeit gegen Entmagnetisierung. Die Koerzitivkraft ist die Kraft, die erforderlich ist, um die Magnetisierung eines Magneten auf null zu reduzieren. Ein Oersted ist definiert als 1 Dynes pro Maxwell oder ungefähr 79,577 Ampere pro Meter.
  4. Kilogramm (kg): In der Magnetismusmessung werden Kilogramm verwendet, um die Zugkraft eines Magneten zu messen, also die Menge an Gewicht, die ein Magnet halten kann, bevor er sich von einer Oberfläche löst. Die Zugkraft wird typischerweise in Kilogramm oder Pfund angegeben.

Methoden zur Messung der Magnetstärke

  1. Magnetometer/Gaussmeter
    Ein Magnetometer ist ein Instrument, das die Stärke eines Magnetfeldes an einem bestimmten Punkt im Raum misst. Es gibt zwei Haupttypen von Magnetometern:
    Skalar-Magnetometer: Diese Geräte messen den skalaren Wert der Magnetfeldintensität. Beispiele sind Protonenpräzessionsmagnetometer und Overhauser-Magnetometer.
    Vektor-Magnetometer: Diese Instrumente messen sowohl die Größe als auch die Richtung eines Magnetfeldes. Beispiele sind supraleitende Quanteninterferenzgeräte (SQUIDs), Suchspulen-Magnetometer und Hall-Effekt-Magnetometer.
    Magnetometer funktionieren auf unterschiedliche Weise. Zum Beispiel erkennen Hall-Effekt-Magnetometer ein Magnetfeld, indem sie beobachten, wie das Feld den Stromfluss beeinflusst. Magnetoinduktions-Magnetometer messen, wie ein Material magnetisiert wird, wenn man es in ein Magnetfeld bringt.
  1. Flussmesser
    Ein Flussmesser misst den magnetischen Fluss, also die Gesamtmenge des Magnetfeldes, das durch eine bestimmte Fläche hindurchtritt. Es ist besonders nützlich in Anwendungen, bei denen man verstehen muss, wie viel magnetische Energie durch einen bestimmten Raum fließt. Flussmesser basieren auf Faradays Gesetz der elektromagnetischen Induktion, das besagt, dass ein sich änderndes Magnetfeld eine Spannung in einem Leiter induziert. Das Flussmesser misst diese Spannungsänderungen und berechnet den magnetischen Fluss.
  1. Magnetische Zugtests
    Magnetische Zugtests messen, wie stark ein Magnet ist, indem er ermittelt, wie viel Kraft erforderlich ist, um ihn von einem Metallstück zu lösen. Diese Tests werden verwendet, um die Qualität eines Magneten zu überprüfen und sicherzustellen, dass er die benötigte Stärke für die Anwendung hat. Für einen magnetischen Zugtest befestigen Sie ein Metallstück an einem Haken und ziehen es dann im 90-Grad-Winkel vom Magneten weg, bis dieser loslässt. Die Kraft, die erforderlich ist, um den Magneten loszulassen, ist Ihre Zugkraft in Kilogramm oder Pfund.

 

Faktoren, die die Messung der Magnetstärke beeinflussen

Die Genauigkeit Ihrer Magnetstärkemessungen kann durch einige Umweltfaktoren beeinflusst werden. Hier sind ein paar Beispiele:

  1. Temperatur: Hohe Temperaturen können einen Magneten schwächer machen, insbesondere wenn die Temperatur über die maximale Betriebstemperatur des Magneten steigt. Kalte Temperaturen können einen Magneten stärker machen, weil die Kälte die Bewegung der magnetischen Partikel verlangsamt.
  2. Feuchtigkeit und Elektrizität: Feuchtigkeit und Elektrizität können ebenfalls die Stärke Ihres Magneten beeinflussen. Zum Beispiel können einige Seltene-Erden-Magnete, wie Neodym-Magnete, korrodieren, was sie schwächer macht.

 

Die richtige Wahl des Magneten für Ihre Anwendung

Wenn Sie einen Magneten für Ihre Anwendung suchen, müssen Sie sowohl die Stärke als auch die Materialeigenschaften berücksichtigen. Verschiedene Magnettypen haben unterschiedliche Stärkegrade und thermische Stabilität.

  • Flexible Ferritmagneten: Diese Magneten sind günstig und eignen sich für allgemeine Anwendungen wie Kennzeichnung und Druck. Sie sind nicht so stark, aber flexibel, sodass sie ideal für dünne, biegbare Anwendungen sind.
  • Samarium-Kobalt und Neodym-Magnete: Diese Magneten sind deutlich stärker und können höhere Temperaturen aushalten. Sie werden in Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und medizinischen Anwendungen eingesetzt.
  • Alnico-Magnete: Diese Magneten sind sehr stark, haben aber eine geringere Resistenz gegen Entmagnetisierung. Sie werden in Anwendungen verwendet, bei denen ein stabiles Magnetfeld über einen weiten Temperaturbereich erforderlich ist.

 

Die Messung der Magnetstärke ist wichtig, um sicherzustellen, dass sie in der jeweiligen Anwendung gut funktioniert. Die Magnetstärke wird mit verschiedenen Einheiten wie Tesla, Gauss, Oersted und Kilogramm gemessen, je nachdem, was Sie wissen müssen. Magnetometer, Flussmesser und Zugtests sind Werkzeuge, mit denen Sie Magnetstärke, Richtung und Zugkraft messen können. Durch das Wissen dieser Werte können Sie den passenden Magneten für Ihre Bedürfnisse auswählen und sicherstellen, dass er lange zuverlässig funktioniert.

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