Магніти, незалежно від того, використовуються вони в промислових застосуваннях або у продуктах, що знаходяться у вас вдома, створюють магнітне поле, яке може бути більш або менш сильним. Знання того, як виміряти цю силу, є важливим, особливо коли ви використовуєте магніти в застосуваннях, де надійність і продуктивність мають критичне значення. У цьому посібнику ми поговоримо про те, як виміряти силу магніту, різні одиниці вимірювання та способи зробити це з точністю.

Види магнітів: постійні проти електромагнітів

Перш ніж перейти до того, як виміряти силу магніту, нам потрібно поговорити про два типи магнітів: постійні магніти та електромагніти.

Постійні магніти залишаються магнітованими назавжди після їх магнітизації.

Електромагніти створюють магнітне поле лише тоді, коли до них подають електрику. Коли електрику відключають, вони припиняють діяти.

Одиниці для вимірювання магнітної сили

Ви можете вимірювати магнітну силу за допомогою різних одиниць. Ось найпоширеніші одиниці, які ви побачите:

  1. Тесла (Т): Тесла — стандартна одиниця для вимірювання густини магнітного поля або його залишкової магнітної індукції. Вона може бути виражена кількома способами за допомогою інших наукових одиниць, таких як
  2. Гаусах (G): Гаусс вимірює залишкову магнетизацію, магнетизм, що зберігається в матеріалі після видалення зовнішнього магнітного поля. Один гаусс дорівнює 10^-4 теслам і широко використовується в комерційних застосуваннях для вираження сили магнітного поля.
  3. Оерстед (Ое): Ця одиниця вимірює коерцитивну силу магніту, або його опір демагнітизації. Коерцитивність — це сила, необхідна для зменшення магнетизму магніту до нуля. Один оерстед визначається як 1 дина пер максвелла або приблизно 79,577 амперів на метр.
  4. Кілограм (кг): У магнетизмі кілограми використовуються для вимірювання сили притягання магніту, або кількості ваги, яку магніт може утримувати перед відривом від поверхні. Сила притягання зазвичай виражається в кілограмах або фунтах.

Методи вимірювання сили магніту

  1. Магнітометр/Гаусметр
    Магнітометр — це прилад, який вимірює силу магнітного поля в конкретній точці простору. Існують два основних типи магніометрів:
    Скалярні магнітометри: ці пристрої вимірюють скалярне значення інтенсивності магнітного поля. Приклади включають протонні прецесійні магнітометри та магнітометри Оверхаузера.
    Векторні магнітометри: ці прилади вимірюють як величину, так і напрямок магнітного поля. Приклади включають надпровідні квантові інтерференційні пристрої (SQUID), магнітометри з пошуковою котушкою та магнітометри Холла.
    Магнітометри працюють по-різному. Наприклад, магнітометри з ефектом Холла визначають магнітне поле, спостерігаючи, як воно впливає на потік струму. Магнітометри з магнітоіндукцією вимірюють, як матеріал стає магнітизованим при його поміщенні у магнітне поле.
  1. Флюксметр
    Флюксметр вимірює магнітний потік, який є загальною кількістю магнітного поля, що проходить через задану площу. Він особливо корисний у застосуваннях, де потрібно зрозуміти, скільки магнітної енергії проходить через конкретний простір. Флюксметри базуються на законі електромагнітної індукції Фарадея, який говорить, що змінне магнітне поле індукує напругу в провіднику. Флюксметр вимірює ці зміни напруги та обчислює магнітний потік.
  1. Випробування магнітного зчеплення
    Випробування магнітного зчеплення вимірюють, наскільки сильний магніт, визначаючи, скільки сили потрібно, щоб відтягнути його від металевого предмета. Ці тести використовують для перевірки якості магніту та впевненості, що він має необхідну міцність для вашого застосування. Щоб провести випробування магнітного зчеплення, ви прикріплюєте металевий предмет до гачка, а потім тягнете його від магніту під кутом 90 градусів, доки магніт не відпустить. Сила, необхідна для відпускання магніту, є вашою міцністю зчеплення в кілограмах або фунтах.

 

Фактори, що впливають на вимірювання магнітної сили

Точність вимірювань сили магніту може залежати від кількох факторів навколишнього середовища. Ось кілька прикладів:

  1. Температура: Високі температури можуть послабити магніт, особливо якщо температура перевищує максимальну робочу температуру магніту. Холодні температури можуть посилити магніт, оскільки холод уповільнює рух магнітних частинок.
  2. Вологість та електрика: Волога та електрика також можуть впливати на силу магніту. Наприклад, деякі рідкоземельні магніти, як неодимові магніти, можуть кородувати, що робить їх слабшими.

 

Вибір правильного магніту для вашого застосування

Коли ви шукаєте магніт для свого застосування, потрібно враховувати як силу, так і властивості матеріалу. Різні типи магнітів мають різний рівень сили та теплової стабільності.

  • Гнучкі феритові магніти: Ці магніти дешеві і підходять для загальних застосувань, таких як маркування та друк. Вони не такі сильні, але гнучкі, тому ідеально підходять для тонких, гнучких застосувань.
  • Кобальт самарій та Неодимові магніти: Ці магніти набагато сильніші і можуть витримувати вищі температури. Їх використовують в аерокосмічній, автомобільній та медичній галузях.
  • Альніко магніти: Ці магніти дуже сильні, але мають менший опір до розмагнічування. Їх використовують у застосуваннях, де потрібне стабільне магнітне поле в широкому температурному діапазоні.

 

Вимірювання сили магніту важливе, щоб переконатися, що він добре працює у вашому застосуванні. Силу магніту вимірюють різними одиницями, такими як тесла, гаус, ерстед та кілограми, залежно від того, що потрібно знати. Магнітометри, флюксметри та випробування зчеплення — це інструменти, які можна використовувати для вимірювання сили магніту, напрямку та сили зчеплення. Знаючи ці параметри, ви можете вибрати правильний магніт для своїх потреб і переконатися, що він довго працюватиме у вашому застосуванні.

Для отримання додаткової інформації про магнітні продукти та рішення, магніти NBAEM пропонують різноманітні високопродуктивні магніти для різних галузей.