แม่เหล็ก ไม่ว่าจะใช้ในงานอุตสาหกรรมหรือในผลิตภัณฑ์ที่คุณมีอยู่ในบ้าน สร้างสนามแม่เหล็กที่อาจมีความแรงมากหรือน้อย การรู้วิธีวัดความแรงนี้เป็นสิ่งสำคัญ โดยเฉพาะเมื่อคุณใช้แม่เหล็กในงานที่ความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญ ในคู่มือนี้ เราจะพูดถึงวิธีวัดความแรงของแม่เหล็ก หน่วยต่าง ๆ ที่คุณสามารถใช้ และวิธีการทำให้ได้อย่างแม่นยำ
ประเภทของแม่เหล็ก: ถาวรกับแม่เหล็กไฟฟ้า
ก่อนที่เราจะเข้าไปในวิธีวัดความแรงของแม่เหล็ก เราต้องพูดถึงสองประเภทของแม่เหล็ก: แม่เหล็กถาวรและแม่เหล็กไฟฟ้า
แม่เหล็กถาวรยังคงมีสนามแม่เหล็กอยู่ตลอดไปหลังจากที่ได้ถูกแม่เหล็กแล้ว
แม่เหล็กไฟฟ้าสร้างสนามแม่เหล็กเฉพาะเมื่อคุณจ่ายไฟฟ้าให้มัน เมื่อคุณหยุดจ่ายไฟฟ้า มันจะหยุดทำงาน
หน่วยวัดความแรงแม่เหล็ก
คุณสามารถวัดความแรงแม่เหล็กโดยใช้หน่วยต่าง ๆ ต่อไปนี้คือหน่วยที่พบเห็นบ่อยที่สุด:
- เทสลา (T): เทสลาเป็นหน่วยมาตรฐานสำหรับวัดความหนาแน่นของสนามแม่เหล็ก หรือความหนาแน่นของฟลักซ์ที่เหลืออยู่ สามารถแสดงในหลายวิธีโดยใช้หน่วยวิทยาศาสตร์อื่น ๆ เช่น
- กัส (G): กัสวัดความจำเหลือในวัสดุหลังจากที่สนามแม่เหล็กภายนอกถูกนำออกไป หนึ่งกัสเท่ากับ 10^-4 เทสลา และใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานเชิงพาณิชย์เพื่อแสดงความแรงของสนามแม่เหล็ก
- โอเอสเทิร์ด (Oe): หน่วยนี้วัดความต้านทานของแม่เหล็กต่อการลดแม่เหล็ก หรือความสามารถในการต่อต้านการลดแม่เหล็ก ความต้านทานนี้คือแรงที่ต้องใช้เพื่อทำให้แม่เหล็กสูญเสียแม่เหล็กไปเป็นศูนย์ หนึ่งโอเอสเทิร์ดถูกกำหนดเป็น 1 ไดน์ต่อแม็กซ์เวลล์ หรือประมาณ 79.577 แอมแปร์ต่อเมตร
- กิโลกรัม (kg): ในด้านแม่เหล็ก กิโลกรัมใช้วัดแรงดูดของแม่เหล็ก หรือปริมาณน้ำหนักที่แม่เหล็กสามารถยึดติดได้ก่อนที่จะหลุดออกจากพื้นผิว โดยแรงดูดนี้มักแสดงเป็นกิโลกรัมหรือปอนด์
วิธีการวัดความแรงของแม่เหล็ก
- เครื่องวัดแม่เหล็ก/เครื่องวัดกัส
เครื่องวัดแม่เหล็กเป็นอุปกรณ์ที่วัดความแรงของสนามแม่เหล็กในจุดเฉพาะในอวกาศ คุณจะพบสองประเภทหลักของเครื่องวัดแม่เหล็ก:
เครื่องวัดแม่เหล็กเชิงสเกลาร์: อุปกรณ์เหล่านี้วัดค่าของความเข้มของสนามแม่เหล็กในเชิงสเกลาร์ ตัวอย่างเช่น เครื่องวัดแม่เหล็กโปรตอนโพเซชันและเครื่องวัดแม่เหล็กโอเวอร์ฮูเซอร์
เครื่องวัดแม่เหล็กเวกเตอร์: อุปกรณ์เหล่านี้วัดทั้งขนาดและทิศทางของสนามแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น อุปกรณ์ควอนตัมอินเทอร์เฟียร์เรนซ์แบบซุปเปอร์คอนดักติ้ง (SQUIDs), เครื่องวัดแม่เหล็กแบบค้นหาโค้ง, และเครื่องวัดแม่เหล็ก Hall-effect
แมกนิโทมิเตอร์ทำงานในวิธีที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น แมกนิโทมิเตอร์แบบ Hall-effect ตรวจจับสนามแม่เหล็กโดยดูว่ามีผลต่อการไหลของกระแสอย่างไร แมกนิโทมิเตอร์แบบแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถวัดได้ว่ามีการทำให้วัตถุเป็นแม่เหล็กเมื่อใส่เข้าไปในสนามแม่เหล็ก
- เครื่องวัดฟลักซ์
เครื่องวัดฟลักซ์วัดฟลักซ์แม่เหล็ก ซึ่งเป็นปริมาณรวมของสนามแม่เหล็กที่ผ่านพื้นที่ที่กำหนด มันมีประโยชน์อย่างยิ่งในงานที่คุณต้องการเข้าใจว่าพลังงานแม่เหล็กไหลผ่านพื้นที่เฉพาะอย่างไร เครื่องวัดฟลักซ์อาศัยกฎของฟาราเดย์เกี่ยวกับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งกล่าวว่าสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในตัวนำ เครื่องวัดฟลักซ์วัดการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเหล่านั้นและคำนวณฟลักซ์แม่เหล็ก
- การทดสอบแรงดูดแม่เหล็ก
การทดสอบแรงดูดแม่เหล็กวัดความแข็งแรงของแม่เหล็กโดยการหาว่าต้องใช้แรงเท่าไหร่ในการดึงแม่เหล็กออกจากชิ้นโลหะ คุณใช้การทดสอบเหล่านี้เพื่อตรวจสอบคุณภาพของแม่เหล็กและให้แน่ใจว่ามีความแข็งแรงที่คุณต้องการสำหรับการใช้งานของคุณ ในการทำการทดสอบแรงดูดแม่เหล็ก คุณจะผูกชิ้นโลหะกับตะขอแล้วดึงออกจากแม่เหล็กในมุม 90 องศาจนกว่าแม่เหล็กจะปล่อยแรง การใช้แรงที่ต้องใช้ในการปล่อยแม่เหล็กเป็นค่าความแข็งแรงในการดึงในหน่วยกิโลกรัมหรือปอนด์
ปัจจัยที่มีผลต่อการวัดความแรงแม่เหล็ก
ความแม่นยำของการวัดความแรงแม่เหล็กของคุณอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยสิ่งแวดล้อมบางอย่าง ต่อไปนี้คือตัวอย่างสองสามข้อ:
- อุณหภูมิ: อุณหภูมิสูงสามารถทำให้แม่เหล็กอ่อนลง โดยเฉพาะถ้าอุณหภูมิสูงกว่าจุดทำงานสูงสุดของแม่เหล็ก อุณหภูมิต่ำสามารถทำให้แม่เหล็กแข็งแรงขึ้นเพราะความเย็นชะลอการเคลื่อนที่ของอนุภาคแม่เหล็ก
- ความชื้นและไฟฟ้า: ความชื้นและไฟฟ้าก็สามารถมีผลต่อความแข็งแรงของแม่เหล็กของคุณได้ ตัวอย่างเช่น แม่เหล็กชนิดแรร์เอิร์ธ เช่น แม่เหล็กนีโอดิเนียม อาจเกิดการกัดกร่อน ซึ่งทำให้มันอ่อนลง
การเลือกแม่เหล็กที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานของคุณ
เมื่อคุณมองหาแม่เหล็กสำหรับการใช้งานของคุณ คุณต้องพิจารณาทั้งความแข็งแรงและคุณสมบัติของวัสดุ แม่เหล็กแต่ละประเภทมีระดับความแข็งแรงและเสถียรภาพทางความร้อนที่แตกต่างกัน
- แม่เหล็กเฟอร์ไรต์แบบยืดหยุ่น: แม่เหล็กเหล่านี้ราคาถูกและเหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป เช่น การติดป้ายและการพิมพ์ พวกมันไม่แข็งแรงเท่า แต่มีความยืดหยุ่น จึงเหมาะสำหรับการใช้งานที่บางและโค้งงอได้
- ซาโมเรียม โคบอลต์ และ แม่เหล็กนีโอดิมิยม: แม่เหล็กเหล่านี้มีความแข็งแรงมากขึ้นและสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงขึ้น ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ยานยนต์ และการแพทย์
- แม่เหล็กอัลนิโกะ: แม่เหล็กเหล่านี้มีความแข็งแรงมากแต่มีความต้านทานต่อการถูกลดแม่เหล็กน้อยกว่า คุณจะใช้ในงานที่ต้องการสนามแม่เหล็กที่เสถียรในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง
การวัดความแข็งแรงของแม่เหล็กเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่ามันทำงานได้ดีในงานที่คุณใช้งาน คุณสามารถวัดความแข็งแรงของแม่เหล็กโดยใช้หน่วยต่าง ๆ เช่น เทสลา กัสส์ โอเอสเทิร์ด และกิโลกรัม ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณต้องการทราบ เครื่องวัดแม่เหล็ก เครื่องวัดฟลักซ์ และการทดสอบแรงดูดเป็นเครื่องมือที่คุณสามารถใช้วัดความแข็งแรง ทิศทาง และแรงดูดของแม่เหล็ก โดยการรู้สิ่งเหล่านี้ คุณสามารถเลือกแม่เหล็กที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณและมั่นใจว่ามันทำงานได้ดีในระยะยาวในสิ่งที่คุณทำ
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์แม่เหล็กและโซลูชันต่าง ๆ แม่เหล็ก NBAEM เสนอแม่เหล็กคุณภาพสูงหลากหลายสำหรับอุตสาหกรรมต่าง ๆ
[…] ฟลักซ์แม่เหล็ก: คือการนำแม่เหล็กเข้าไปในขดลวดเฮลมโฮลซ์แล้วนำออกมา หลักการคือมีสนามแม่เหล็กคงที่ในขดลวด เมื่อคุณนำแม่เหล็กเข้าไปและนำออก สนามแม่เหล็กจะเปลี่ยนแปลง ซึ่งมีผลกระทบ การเปลี่ยนแปลงระหว่างสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กเดิมสามารถใช้เพื่อกำหนดความหนาแน่นพลังงานแม่เหล็กของแม่เหล็กเอง ดังนั้นจึงเป็นค่าที่เปรียบเทียบได้ มันอ้างอิงข้อมูลพลังงานของแม่เหล็กทั้งชิ้น ไม่ใช่ข้อมูล ณ จุดนี้ ดังนั้นส่วนใหญ่เราต้องรวมข้อมูลฟลักซ์แม่เหล็กและแรงดึงสนามแม่เหล็กบนพื้นผิวเพื่อวิเคราะห์พร้อมกัน หนึ่งคือค่าที่เปรียบเทียบได้และอีกหนึ่งคือค่าที่แน่นอน […]