Cum pentru a determina puterea magneților

Magneții sunt frecvent utilizate în cărți de motoare, dinamuri, frigidere, de credit și de debit, diverse dispozitive electronice, cum ar fi pickups chitare electrice, difuzoare stereo, hard disk-uri de calculator. Magneții pot fi permanente și constau din material natural magnetic (fier sau aliaje) sau să fie electromagneți. Câmpul magnetic electromagneți este generat prin trecerea câmpului electric prin bobina de sârmă înfășurată în jurul unui miez de fier. Există mai mulți factori care afectează intensitatea câmpului magnetic, iar această forță poate fi modificată în mai multe moduri. Acești factori sunt descrise în acest articol.

pași Editare

Metoda 1 de la 3:
Identificarea factorilor care afectează puterea câmpului magnetic Edit

Luați în considerare caracteristicile magnetului. Proprietățile magnetului sunt descrise de următorii parametri:

• Forța coercitivă a câmpului magnetic, notat ca Hc. Această valoare a câmpului magnetic exterior în care magnetul poate fi demagnetizat. Cât este mai mare valoarea, cu atât mai dificil de a demagnetiza magnet.
• Remanență, denumite Br. Aceasta este forța maximă (inducție) a câmpului magnetic, un magnet care poate crea, în absența unui câmp magnetic exterior.
• Cu inducția câmpului magnetic asociat densitatea maximă flux magnetic, care este notat ca Bmax. Cu cât valoarea, cu atât mai puternic magnet.
• Coeficientul de temperatură al densității de flux magnetic rezidual, care este notat ca Tcoef Br și se măsoară în fracțiuni de grade Celsius, descrie modul în care câmpul magnetic scade odată cu creșterea temperaturii. De exemplu, dacă Tcoef Br este de 0,1, acest lucru înseamnă că, odată cu creșterea temperaturii de magnet la 100 de grade Celsius inducție magnetică a scăzut cu 10 procente.
• Temperatura maximă de funcționare (notat Tmax) reprezintă cea mai mare temperatură la care materialul își păstrează complet proprietățile magnetice. La temperaturi sub magnet Tmax rămâne în vigoare. Dacă materialul este încălzit peste temperatura Tmax, după răcire, rezistența sa scade. Cu toate acestea, în cazul în care materialul este încălzit peste temperatura Curie, care este notat ca Tcurie, este pe deplin demagnetized. [1]

Fiți conștienți de ceea ce material este făcut un magnet permanent. magneți permanenți sunt, de obicei fabricate din următoarele materiale:

• Aliajul de neodim, fier și bor. Acest material are cea mai mare densitate de flux magnetic (12800 gauss), forța coercitivă a câmpului magnetic (12300 Oe), iar densitatea fluxului magnetic maxim (40). De asemenea, se caracterizează prin cea mai scăzută temperatură maximă de funcționare și temperatura Curie (150 de grade Celsius și 310, respectiv), coeficientul de temperatură este -0.12.
• aliaj samariu-cobalt este a doua cea mai mare în forța coercitivă a câmpului magnetic, care este 9.200 Oe. Se creează o densitate de flux magnetic de 10,500 forță gauss și densitate maximă flux magnetic 26. Temperatura de lucru maximă este mult mai mare decât cea a unui aliaj de neodim, fier și bor, și este de 300 de grade Celsius, iar temperatura Curie este de 750 de grade Celsius. Coeficientul de temperatură de faima este 0,04.
• Alnico este un aliaj de aluminiu, nichel și cobalt. inducție său magnetic (12.500 gauss) este aproape aceeași caracteristică a unui aliaj de neodim, fier și bor, dar are o forță coercitivă mult mai redusă a câmpului magnetic (640 Oe) și densitatea maximă, prin urmare, mai mică a fluxului magnetic (5,5). Comparativ cu aliajul de samariu și material activ cobalt are o temperatură mai mare de funcționare maximă (540 grade Celsius) și temperatura Curie (860 grade Celsius). Coeficientul de temperatură este de 0,02.
• Magneți și ceramică ferită au valori mult mai mici ale câmpului magnetic și densitatea maximă flux magnetic, acestea sunt, respectiv, 3.900 și 3,5 gauss. Cu toate acestea, forța coercitivă a câmpului magnetic este mult mai mare decât cea a Alnico, și de 3.200 Oe. Temperatura maximă de funcționare din aliaj lor similară samariu-cobalt, în timp ce temperatura Curie este semnificativ mai mic (460 grade Celsius). Coeficientul de temperatură al acestor materiale este de 0,2, adică, pe măsură ce temperatura crește puterea câmpului magnetic scade mult mai rapid decât cea a altor materiale.

Contoriza numărul de spire ale bobinei electromagnetice. Cele mai multe rotații pe unitatea de lungime a bobinei, mai mare intensitatea câmpului magnetic. electromagneți standard sunt furnizate de bază, mai degrabă masive de unul dintre materialele descrise mai sus, în jurul cărora bobine sunt mari. Cu toate acestea, un simplu electromagnet ușor să faci singur: să ia doar un cui, înfășurați capetele de sârmă și conectați-l la baterie cu o tensiune de 1,5 volți. [2]

Verificați puterea curentului care trece prin înfășurarea electromagnetului. Utilizați un multimetru. Cu cât curentul, cu atât mai puternic câmpul magnetic creat de acesta.

• O altă unitate de măsurători a intensității câmpului magnetic în metric servește amperspiră. Această valoare determină modul în care magnetice forța crește cu o creștere de curent și / sau numărul de rotații.

Definiți baza sau tensiunea de pornire. Acest lucru se poate face folosind gaussmeter, care este, de asemenea, numit un detector magnetometru sau EMF (forță electromotoare). Acest dispozitiv portabil care vă permite să măsoare puterea și direcția câmpului magnetic. Gaussmeter pot fi achiziționate de la un magazin de electronice, este ușor de utilizat. Această metodă este adecvată pentru a demonstra acțiunea câmpului magnetic de elevi de liceu și studenți. Pentru a începe, procedați în felul următor:

• Setați tensiunea maximă de 10 volți, DC (curent continuu).
• Notă citirea de pe dispozitivul de afișare atunci când este departe de magnet. Acest lucru va fi baza, sau V0 tensiune de pornire.

Atingeți dispozitivul sondă la unul dintre poli magnetici. Pe unele gaussmeter această sondă, așa-numitul senzor Hall integrat în circuitul integrat, și că acestea ar trebui să atingă pol al magnetului. [3]

Se înregistrează noua valoare a V1 tensiune. Această tensiune este mai mare sau mai mică decât valoarea precedentă, în funcție de ceea ce vă atingeți un magnet senzor de pol Hall. În cazul în care tensiunea este crescută, ceea ce înseamnă că ați adus sonda la polul nord al unui magnet. În cazul în care tensiunea scade, atunci va atinge polul sud al magnetului.

Găsiți diferențele dintre valorile inițiale și ulterioare ale tensiunii. Dacă senzorul este calibrat în mV, împărțiți valoarea de 1.000 pentru a converti milivolți la volți.

Împărțiți rezultatul de sensibilitatea senzorului. De exemplu, în cazul în care sensibilitatea senzorului este de 5 mV în gauss, trebuie împărțit 5. Atunci când este necesară sensibilitatea 10 mV în gauss pentru a diviza rezultatul cu 10. Valoarea obținută corespunde cu inducție (rezistența) a câmpului magnetic în gauss.

Se repetă măsurătoarea la o distanță diferită de magnet. Așezați senzorul la distanțe diferite de pol magnetic și se înregistrează rezultatele.

Regulamentul

• Pentru fiecare dintre cei doi poli ai magnetului forța magnetică descrește proporțional cu pătratul distanței de la pol. Astfel, dacă distanța este dublată, inducția magnetică scade până la 4 ori. Cu toate acestea, eliminarea magnetul din mijlocul intensității câmpului scade proporțional cu puterea a treia a distanței. De exemplu, dacă distanța este crescut de două ori, câmpul magnetic este redus de 8 ori.

Regula de avertizare

• În cazul în care magnetul este scăzut sau lovit, atunci când polii sunt îndreptate împotriva câmpului magnetic al Pământului (polul sud al magnetului este direcționat spre sud și nord - la polul magnetic nord a Pământului), sau perpendicular pe acest domeniu, acesta poate fi demagnetizat. În același timp, cuiul de oțel poate fi magnetizat, în cazul în care bat pe ea atunci când este amplasat paralel cu câmpul magnetic al Pământului.

Ce veți avea nevoie Editare