איך למדוד את עוצמת המגנט?

מגנטים, בין אם הם משמשים ביישומים תעשייתיים או במוצרים שיש לכם בבית, יוצרים שדה מגנטי שיכול להיות חזק יותר או פחות. לדעת כיצד למדוד את העוצמה הזו חשוב, במיוחד כאשר משתמשים במגנטים ביישומים שבהם אמינות וביצועים הם קריטיים. במדריך זה נדבר על איך למדוד את עוצמת המגנט, היחידות השונות שניתן להשתמש בהן, והדרכים לעשות זאת בדיוק.

סוגי מגנטים: מגנטים קבועים מול אלקטרומגנטים

לפני שנכנס לאיך למדוד את עוצמת המגנט, עלינו לדבר על שני סוגי המגנטים: מגנטים קבועים ואלקטרומגנטים.

מגנטים קבועים נשארים ממוגנטים לנצח לאחר שהמגנטיזציה התבצעה.

אלקטרומגנטים יוצרים שדה מגנטי רק כאשר מפעילים עליהם חשמל. כאשר מפסיקים את החשמל, הם מפסיקים לפעול.

יחידות למדידת עוצמת מגנטית

ניתן למדוד עוצמה מגנטית באמצעות יחידות שונות. הנה היחידות הנפוצות ביותר שתראו:

1. טסלה (T): הטסלה היא היחידה הסטנדרטית למדידת צפיפות שדה מגנטי, או צפיפות הזרם השארית שלו. ניתן לבטא אותה בכמה דרכים באמצעות יחידות מדעיות אחרות, כגון
2. גאוס (G): גאוס מודד רימננס, המגנטיות הנשמרת בחומר לאחר שהשדה המגנטי החיצוני הוסר. גאוס אחד שווה ל-10^-4 טסלות ומשמש בדרך כלל ביישומים מסחריים לביטוי עוצמת השדה המגנטי.
3. אורסטד (Oe): יחידה זו מודדת את הקוארסיביות של מגנט, או את ההתנגדות שלו לדמגנטיזציה. קוארסיביות היא הכוח הנדרש להפחית את המגנטיות של מגנט לאפס. אורסטד אחד מוגדר כ-1 דיין למקסוול או כ-79.577 אמפר למטר בקירוב.
4. קילוגרם (ק"ג): במגנטיות, קילוגרמים משמשים למדידת עוצמת המשיכה של מגנט, או כמות המשקל שמגנט יכול להחזיק לפני שהוא מתנתק ממשטח. עוצמת המשיכה מבוטאת בדרך כלל בקילוגרמים או בפאונדים.

שיטות למדידת עוצמת מגנט

1. מגנטומטר/גאוסמטר
   מגנטומטר הוא מכשיר שמודד את עוצמת השדה המגנטי בנקודה ספציפית במרחב. ישנם שני סוגים עיקריים של מגנטומטרים:
   מגנטומטרים סקלריים: מכשירים אלה מודדים את הערך הסקלרי של עוצמת השדה המגנטי. דוגמאות כוללות מגנטומטרים מבוססי פריצת פרוטונים ומגנטומטרים מסוג אוברהאוזר.
   מגנטומטרים וקטוריים: מכשירים אלה מודדים גם את המידה וגם את הכיוון של השדה המגנטי. דוגמאות כוללות מכשירי התאבכות קוונטית על-מוליכים (SQUIDs), מגנטומטרים עם סליל חיפוש, ומגנטומטרים מבוססי אפקט הול.
   מגנומטרים פועלים בדרכים שונות. לדוגמה, מגנומטרי אפקט הול תופסים שדה מגנטי על ידי ראיית איך השדה משפיע על זרימת הזרם. מגנומטרי אינדוקציה מגנטית מודדים איך חומר הופך למגנטי כאשר שמים אותו בשדה מגנטי.

2. מגנומטר זרם שוטף
   מגנומטר זרם שוטף מודד את הזרם המגנטי, שהוא הסכום הכולל של השדה המגנטי החולף דרך שטח נתון. זה במיוחד שימושי ביישומים שבהם צריך להבין כמה אנרגיה מגנטית זורמת דרך מרחב מסוים. מגנומטרי הזרם השוטף מסתמכים על חוק פאראדיי של אינדוקציה אלקטרומגנטית, שאומר ששדה מגנטי משתנה יגרום ליצירת מתח במוליך. המגנומטר מודד את שינויים במתח האלה ומחשב את הזרם המגנטי.

3. בדיקות משיכה מגנטית
   בדיקות משיכה מגנטית מודדות עד כמה מגנט חזק על ידי גילוי כמה כוח נדרש כדי למשוך אותו מחלקת מתכת. משתמשים בבדיקות אלה כדי לבדוק את איכות המגנט ולוודא שיש לו את העוצמה הדרושה ליישום שלך. לביצוע בדיקת משיכה מגנטית, מחברים חלק מתכת hook ואז מושכים אותו מהמגנט בזווית של 90 מעלות עד שהמגנט משחרר. כמות הכוח שנדרש כדי לשחרר את המגנט היא עוצמת המשיכה שלך בקילוגרמים או פאונד.

גורמים המשפיעים על מדידות עוצמת המגנט

דיוק מדידות עוצמת המגנט שלך יכול להיות מושפע מכמה גורמים סביבתיים. הנה כמה דוגמאות:

1. טמפרטורה: טמפרטורות גבוהות יכולות להחליש מגנט, במיוחד אם הטמפרטורה עולה על הטמפרטורה המקסימלית של הפעלת המגנט. טמפרטורות קרות יכולות להעצים את המגנט כי הקור מאט את תנועת החלקיקים המגנטיים.
2. לחות וחשמל: לחות וחשמל גם יכולים להשפיע על עוצמת המגנט שלך. לדוגמה, חלק מהמגנטים של אדמת נדיר, כמו מגנטים ניאודימיום, עלולים להחליד, מה שמחליש אותם.

בחירת המגנט הנכון ליישום שלך

כאשר אתה מחפש מגנט ליישום שלך, עליך לשקול גם את העוצמה וגם את תכונות החומר. סוגים שונים של מגנטים יש רמות שונות של עוצמה ויציבות תרמית.

• מגנטים מפיריט גמישים: מגנטים אלה זולים ומתאימים ליישומים כלליים כמו תיוג והדפסה. הם לא כל כך חזקים, אך הם גמישים, ולכן הם מצוינים ליישומים דקים וגמישים.
• סמריום קובלט ו מגנטים נאודימיום: מגנטים אלה חזקים הרבה יותר ויכולים להתמודד עם טמפרטורות גבוהות יותר. הם משמשים בתעופה, רכב, ויישומים רפואיים.
• מגנטים אלניקו: מגנטים אלה מאוד חזקים אך פחות עמידים להדהד. תשתמש בהם ביישומים שבהם אתה צריך שדה מגנטי יציב בטווח רחב של טמפרטורות.

מדידת עוצמת המגנט חשובה כדי לוודא שהוא עובד טוב בכל יישום שאתה משתמש בו. אתה מודד את עוצמת המגנט באמצעות יחידות שונות כמו טסלות, גאוס, אורסד, וקילוגרמים, תלוי במה שאתה צריך לדעת. מגנומטרים, מגנומטרי זרם שוטף, ובדיקות משיכה הם כלים שניתן להשתמש בהם כדי למדוד עוצמת מגנט, כיוון, וכוח משיכה. על ידי ידיעת הדברים האלה, תוכל לבחור את המגנט הנכון לצרכים שלך ולוודא שהוא עובד טוב לאורך זמן בכל מה שאתה עושה.

למידע נוסף על מוצרים ומוצרים מגנטיים, מגנטים NBAEM להציע מגוון מגנטים בעלי ביצועים גבוהים לתעשיות שונות.