Magnesy, niezależnie od tego, czy są używane w zastosowaniach przemysłowych, czy w produktach, które masz wokół domu, tworzą pole magnetyczne, które może być bardziej lub mniej silne. Wiedza o tym, jak mierzyć tę siłę, jest ważna, szczególnie gdy używasz magnesów w zastosowaniach, gdzie niezawodność i wydajność są kluczowe. W tym przewodniku omówimy, jak mierzyć siłę magnesu, różne jednostki, które można użyć, oraz sposoby, które pozwalają to zrobić z dokładnością.

Rodzaje magnesów: magnesy trwałe vs. elektromagnesy

Zanim przejdziemy do tego, jak mierzyć siłę magnesu, musimy omówić dwa rodzaje magnesów: magnesy trwałe i elektromagnesy.

Magnesy trwałe pozostają namagnesowane na zawsze po ich namagnesowaniu.

Elektromagnesy tworzą pole magnetyczne tylko wtedy, gdy podajesz im prąd. Gdy odłączysz prąd, przestają działać.

Jednostki do pomiaru siły magnetycznej

Możesz mierzyć siłę magnetyczną za pomocą różnych jednostek. Oto najczęściej spotykane jednostki:

  1. Tesla (T): Tesla jest standardową jednostką do pomiaru gęstości pola magnetycznego, czyli jego resztkowej gęstości strumienia. Może być wyrażona na kilka sposobów, używając innych jednostek naukowych, takich jak
  2. Gauss (G): Gauss mierzy remanencję, magnetyzm zachowany w materiale po usunięciu zewnętrznego pola magnetycznego. Jeden gauss to 10^-4 tesli i jest powszechnie używany w zastosowaniach komercyjnych do wyrażania siły pola magnetycznego.
  3. Oersted (Oe): Ta jednostka mierzy koercję magnesu, czyli jego odporność na odmagnesowanie. Koercja to siła potrzebna do zredukowania magnetyzmu magnesu do zera. Jeden oersted jest zdefiniowany jako 1 dyne na maxwella lub około 79,577 amperów na metr.
  4. Kilogram (kg): W magnetyzmie kilogramy są używane do pomiaru siły przyciągania magnesu, czyli ilości ciężaru, jaki magnes może utrzymać przed odłączeniem od powierzchni. Siła przyciągania jest zwykle wyrażana w kilogramach lub funtach.

Metody pomiaru siły magnesu

  1. Magnetometr/Gaussometr
    Magnetometr to urządzenie mierzące siłę pola magnetycznego w określonym punkcie przestrzeni. Istnieją dwa główne typy magnetometrów:
    Magnetometry skalarne: Te urządzenia mierzą skalarną wartość natężenia pola magnetycznego. Przykładami są magnetometry precesji protonów i magnetometry Overhausera.
    Magnetometry wektorowe: Te urządzenia mierzą zarówno wielkość, jak i kierunek pola magnetycznego. Przykładami są urządzenia kwantowe do pomiaru interferencji (SQUID), magnetometry cewkowe oraz magnetometry efektu Halla.
    Magnetometry działają na różne sposoby. Na przykład magnetometry efektu Halla wykrywają pole magnetyczne, obserwując, jak wpływa ono na przepływ prądu. Magnetometry indukcyjne mierzą, jak materiał magnetyzuje się po umieszczeniu go w polu magnetycznym.
  1. Miernik strumienia
    Miernik strumienia mierzy strumień magnetyczny, czyli łączną ilość pola magnetycznego przechodzącego przez określoną powierzchnię. Jest to szczególnie przydatne w zastosowaniach, gdzie trzeba zrozumieć, ile energii magnetycznej przepływa przez dany obszar. Mierniki strumienia opierają się na prawie Faradaya o indukcji elektromagnetycznej, które mówi, że zmienne pole magnetyczne wywoła napięcie w przewodniku. Miernik strumienia mierzy te zmiany napięcia i oblicza strumień magnetyczny.
  1. Testy siły magnetycznej przyciągania
    Testy siły magnetycznej przyciągania mierzą, jak silny jest magnes, ustalając, jaką siłę trzeba zastosować, aby odciągnąć go od kawałka metalu. Używa się tych testów do sprawdzania jakości magnesu i upewnienia się, że ma on wymaganą siłę dla Twojego zastosowania. Aby przeprowadzić test siły przyciągania, przyczepiasz kawałek metalu do haka, a następnie odciągasz go od magnesu pod kątem 90 stopni, aż magnes się odczepi. Ilość siły potrzebnej do odczepienia magnesu to Twoja siła przyciągania w kilogramach lub funtach.

 

Czynniki wpływające na pomiary siły magnetycznej

Dokładność pomiarów siły magnesu może być wpływana przez kilka czynników środowiskowych. Oto kilka przykładów:

  1. Temperatura: Wysokie temperatury mogą osłabić magnes, zwłaszcza jeśli temperatura przekracza maksymalną temperaturę pracy magnesu. Niskie temperatury mogą wzmocnić magnes, ponieważ zimno spowalnia ruch cząstek magnetycznych.
  2. Wilgotność i elektryczność: Wilgoć i elektryczność mogą również wpływać na siłę magnesu. Na przykład niektóre magnesy rzadkich ziem, takie jak magnesy neodymowe, mogą się korodować, co osłabia ich właściwości magnetyczne.

 

Wybór odpowiedniego magnesu do Twojego zastosowania

Kiedy szukasz magnesu do swojego zastosowania, musisz wziąć pod uwagę zarówno siłę, jak i właściwości materiałowe. Różne typy magnesów mają różne poziomy siły i stabilności termicznej.

  • Elastyczne magnesy ferrytowe: Te magnesy są tanie i dobre do ogólnych zastosowań, takich jak etykietowanie i druk. Nie są tak silne, ale są elastyczne, więc świetnie sprawdzają się w cienkich, zginanych zastosowaniach.
  • Samarium Kobalt oraz Magnesy neodymowe: Te magnesy są znacznie silniejsze i mogą wytrzymać wyższe temperatury. Są używane w zastosowaniach lotniczych, motoryzacyjnych i medycznych.
  • Magnesy Alnico: Te magnesy są bardzo silne, ale mają mniejszą odporność na odmagnesowanie. Używa się ich w zastosowaniach, gdzie potrzebne jest stabilne pole magnetyczne w szerokim zakresie temperatur.

 

Pomiar siły magnesu jest ważny, aby upewnić się, że działa on dobrze w danym zastosowaniu. Siłę magnesu mierzy się za pomocą różnych jednostek, takich jak tesle, gausy, oerstedy i kilogramy, w zależności od tego, co trzeba wiedzieć. Magnetometry, mierniki strumienia i testy siły to narzędzia, które można wykorzystać do pomiaru siły, kierunku i siły przyciągania magnesu. Znając te parametry, możesz wybrać odpowiedni magnes do swoich potrzeb i zapewnić jego długotrwałe działanie w Twojej aplikacji.

Aby uzyskać więcej informacji na temat produktów i rozwiązań magnetycznych, Magnesy NBAEM oferują szeroki wybór wysokowydajnych magnesów dla różnych branż.