Jak dużą siłę przyciągającą ma magnes?Niektórzy uważają, że magnesy NdFeB mogą przyciągać przedmioty o masie 600 razy większej niż ich własna.Czy to jest dokładnie?Czy istnieje wzór obliczeniowy na ssanie magnesu?Dzisiaj porozmawiajmy o „sile ciągnącej” magnesów.
W zastosowaniu magnesów strumień magnetyczny lub gęstość strumienia magnetycznego jest bardzo ważnym wskaźnikiem do pomiaru wydajności (szczególnie w silnikach).Jednakże w niektórych obszarach zastosowań, takich jak separacja magnetyczna i łowienie metodą magnetyczną, strumień magnetyczny nie jest skuteczną miarą separacji lub efektu ssania, a bardziej efektywnym wskaźnikiem jest siła przyciągania magnetycznego.
Siła przyciągania magnesu odnosi się do ciężaru materiału ferromagnetycznego, który może zostać przyciągnięty przez magnes.Łącznie wpływa na to wydajność, kształt, rozmiar i odległość przyciągania magnesu.Nie ma wzoru matematycznego pozwalającego obliczyć przyciąganie magnesu, ale możemy zmierzyć wartość przyciągania magnetycznego za pomocą urządzenia do pomiaru przyciągania magnetycznego (zazwyczaj mierzy się napięcie magnesu i przelicza je na masę), jak pokazano na poniższym rysunku.Siła przyciągania magnesu będzie stopniowo maleć wraz ze wzrostem odległości od obiektu przyciągającego.
Jeśli szukasz obliczenia siły magnetycznej w Google, wiele witryn napisze: „z doświadczenia wynika, że siła magnetyczna magnesu NdFeB jest około 600 razy większa od jego własnej masy (zapisano również 640 razy)”.Czy to doświadczenie jest słuszne, czy nie, dowiemy się poprzez eksperymenty.
W eksperymencie wybrano spiekane magnesy NdFeB n42 o różnych kształtach i rozmiarach.Powłoką powierzchniową był NiCuNi, który został namagnesowany w kierunku wysokości.Zmierzono maksymalną siłę rozciągającą (biegun N) każdego magnesu i przeliczono ją na ciężar przyciągania.Wyniki pomiarów są następujące:
Z wyników pomiarów nie jest trudno wywnioskować:
- Stosunek ciężaru, jaki magnesy o różnych kształtach i rozmiarach mogą przyciągnąć do własnego ciężaru, jest bardzo zróżnicowany.Niektóre są mniejsze niż 200 razy, inne ponad 500 razy, a niektóre mogą osiągnąć ponad 3000 razy.Dlatego 600 razy napisane w Internecie nie jest całkowicie poprawne
- W przypadku magnesu cylindrycznego lub tarczowego o tej samej średnicy, im większa wysokość, tym większy ciężar może przyciągnąć, a siła magnetyczna jest zasadniczo proporcjonalna do wysokości
- W przypadku magnesu cylindrycznego lub tarczowego o tej samej wysokości (niebieskie ogniwo) im większa średnica, tym większy ciężar może przyciągnąć, a siła magnetyczna jest w zasadzie proporcjonalna do średnicy
- Średnica i wysokość magnesu cylindrycznego lub tarczowego (żółta komórka) o tej samej objętości i wadze są różne, a ciężar, który można przyciągnąć, jest bardzo zróżnicowany.Ogólnie rzecz biorąc, im dłuższy kierunek orientacji magnesu, tym większe ssanie
- W przypadku magnesów o tej samej objętości siła magnetyczna nie musi być równa.Według różnych kształtów siła magnetyczna może się znacznie różnić.I odwrotnie, magnesy przyciągające taki sam ciężar materiałów ferromagnetycznych mogą mieć różne kształty, objętości i wagi
- Niezależnie od rodzaju kształtów, długość kierunku orientacji odgrywa największą rolę w określaniu siły magnetycznej.
Powyższy test siły ciągnącej dla magnesów tego samego gatunku.A co z siłą ciągnącą magnesów różnicowych różnej klasy?Przetestujemy i porównamy później.
Czas publikacji: 11 maja 2022 r