Nam châm, dù được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp hay trong các sản phẩm bạn có quanh nhà, tạo ra một trường từ có thể mạnh hơn hoặc yếu hơn. Việc biết cách đo độ mạnh này rất quan trọng, đặc biệt khi bạn sử dụng nam châm trong các ứng dụng mà độ tin cậy và hiệu suất là yếu tố then chốt. Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ nói về cách đo độ mạnh của nam châm, các đơn vị khác nhau bạn có thể sử dụng, và các phương pháp để thực hiện điều đó một cách chính xác.

Các loại nam châm: Nam châm vĩnh cửu và Nam châm điện

Trước khi đi vào cách đo độ mạnh của nam châm, chúng ta cần nói về hai loại nam châm: nam châm vĩnh cửu và nam châm điện.

Nam châm vĩnh cửu giữ từ tính mãi mãi sau khi đã được magnetize.

Nam châm điện chỉ tạo ra trường từ khi bạn cấp điện cho chúng. Khi ngừng cấp điện, chúng sẽ dừng lại.

Các đơn vị đo độ mạnh từ trường

Bạn có thể đo độ mạnh từ trường bằng các đơn vị khác nhau. Dưới đây là các đơn vị phổ biến nhất bạn sẽ thấy:

  1. Tesla (T): Tesla là đơn vị tiêu chuẩn để đo mật độ của trường từ, hoặc độ dư từ của nó. Nó có thể được biểu diễn theo nhiều cách khác nhau bằng các đơn vị khoa học khác, chẳng hạn như
  2. Gauss (G): Gauss đo độ lưu giữ từ, tức là độ từ còn lại trong vật liệu sau khi loại bỏ trường từ bên ngoài. Một gauss bằng 10^-4 tesla và thường được sử dụng trong các ứng dụng thương mại để biểu thị độ mạnh của trường từ.
  3. Oersted (Oe): Đơn vị này đo độ cứng từ của nam châm, hoặc khả năng chống mất từ của nó. Độ cứng từ là lực cần thiết để giảm từ tính của nam châm xuống bằng không. Một oersted được định nghĩa là 1 dyne trên một maxwell hoặc khoảng 79.577 ampe trên mét.
  4. Kilogram (kg): Trong lĩnh vực từ trường, kilogram được sử dụng để đo lực hút của nam châm, hoặc lượng trọng lượng mà nam châm có thể giữ trước khi tách khỏi bề mặt. Lực hút thường được biểu thị bằng kilogram hoặc pound.

Phương pháp đo độ mạnh của nam châm

  1. Máy đo từ trường/Gaussmeter
    Máy đo từ trường là một thiết bị đo độ mạnh của trường từ tại một điểm cụ thể trong không gian. Bạn sẽ thấy hai loại chính của máy đo từ trường:
    Máy đo từ trường dạng scalar: Các thiết bị này đo giá trị vô hướng của cường độ trường từ. Ví dụ bao gồm máy đo từ trường proton precession và máy đo từ trường Overhauser.
    Máy đo từ trường dạng vector: Các thiết bị này đo cả cường độ và hướng của trường từ. Ví dụ bao gồm các thiết bị can thiệp lượng tử siêu dẫn (SQUID), máy đo từ trường cuộn tìm kiếm, và máy đo từ trường hiệu ứng Hall.
    Cảm biến từ trường hoạt động theo nhiều cách khác nhau. Ví dụ, cảm biến từ trường hiệu ứng Hall phát hiện trường từ bằng cách quan sát cách trường ảnh hưởng đến dòng điện. Cảm biến từ cảm ứng đo mức độ từ hóa của một vật liệu khi đặt nó trong một trường từ.
  1. Thiết bị đo flux
    Thiết bị đo flux đo lượng từ thông, tức là tổng lượng trường từ đi qua một diện tích nhất định. Nó đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng cần hiểu rõ lượng năng lượng từ trường đang chảy qua một không gian cụ thể. Thiết bị đo flux dựa trên định luật cảm ứng điện từ của Faraday, nói rằng một trường từ biến đổi sẽ gây ra một điện áp trong một dây dẫn. Thiết bị đo flux đo các thay đổi điện áp đó và tính toán lượng từ thông.
  1. Kiểm tra lực hút từ
    Kiểm tra lực hút từ đo độ mạnh của nam châm bằng cách xác định lực cần thiết để kéo nó ra khỏi một mảnh kim loại. Bạn sử dụng các bài kiểm tra này để kiểm tra chất lượng của nam châm và đảm bảo nó có độ mạnh phù hợp với yêu cầu của bạn. Để thực hiện kiểm tra lực hút từ, bạn gắn một mảnh kim loại vào móc rồi kéo nó ra khỏi nam châm theo góc 90 độ cho đến khi nam châm nhả ra. Lực cần thiết để nam châm nhả ra chính là lực kéo của bạn tính bằng kilogram hoặc pound.

 

Các yếu tố ảnh hưởng đến đo lường độ mạnh từ trường

Độ chính xác của các phép đo độ mạnh của nam châm có thể bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố môi trường. Dưới đây là một vài ví dụ:

  1. Nhiệt độ: Nhiệt độ cao có thể làm giảm độ mạnh của nam châm, đặc biệt khi nhiệt độ vượt quá nhiệt độ hoạt động tối đa của nam châm. Nhiệt độ thấp có thể làm nam châm mạnh hơn vì lạnh làm chậm lại chuyển động của các hạt từ.
  2. Độ ẩm và Điện năng: Độ ẩm và điện năng cũng có thể ảnh hưởng đến độ mạnh của nam châm. Ví dụ, một số nam châm đất hiếm, như nam châm neodymium, có thể bị ăn mòn, làm giảm độ mạnh của chúng.

 

Lựa chọn nam châm phù hợp cho ứng dụng của bạn

Khi bạn tìm kiếm một nam châm cho ứng dụng của mình, bạn cần xem xét cả độ mạnh và đặc tính vật liệu. Các loại nam châm khác nhau có mức độ mạnh và độ ổn định nhiệt khác nhau.

  • Nam châm ferrite linh hoạt: Những nam châm này rẻ và phù hợp cho các ứng dụng chung như dán nhãn và in ấn. Chúng không mạnh bằng, nhưng linh hoạt, rất phù hợp cho các ứng dụng mỏng, uốn cong.
  • Samarium Cobalt và Nam châm Neodymium: Những nam châm này mạnh hơn nhiều và có thể chịu nhiệt độ cao hơn. Chúng được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, ô tô và y tế.
  • Nam châm Alnico: Những nam châm này cực kỳ mạnh nhưng ít chống bị mất từ tính hơn. Bạn sẽ sử dụng chúng trong các ứng dụng cần một trường từ ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng.

 

Đo độ mạnh của nam châm là rất quan trọng để đảm bảo nó hoạt động tốt trong bất kỳ ứng dụng nào bạn đang sử dụng. Bạn đo độ mạnh của nam châm bằng các đơn vị khác nhau như Tesla, Gauss, Oersted và kilogram, tùy thuộc vào thông tin bạn cần biết. Cảm biến từ, thiết bị đo flux và các bài kiểm tra lực kéo là các công cụ bạn có thể sử dụng để đo độ mạnh, hướng và lực kéo của nam châm. Bằng cách biết những điều này, bạn có thể chọn đúng loại nam châm phù hợp với nhu cầu của mình và đảm bảo nó hoạt động tốt trong thời gian dài trong mọi công việc bạn làm.

Để biết thêm thông tin về các sản phẩm và giải pháp từ tính, nam châm NBAEM cung cấp nhiều loại nam châm hiệu suất cao cho các ngành công nghiệp khác nhau.