Как определить силу магнитов

Магнетите се користат насекаде во мотори, динамо машини, фрижидери, кредитни и дебитни картички, различни електронски уреди, на пример во пикап на електрични гитари, стерео звучници, хард дискови на компјутери. Магнетите можат да бидат константни и се состојат од природни магнетни материјали (железо или легури), или да бидат електромагнети. Во електромагнетите, магнетното поле е создадено со пренесување на електричното поле преку жичаната калем, обвинувајќи околу железото јадро. Постојат неколку фактори кои влијаат на моќта на магнетното поле, а оваа сила може да се промени на неколку начини. Овие фактори и методи се опишани во овој напис.

Чекори

Метод 1 од 3:

Ги утврдува факторите кои влијаат на моќта на магнетното поле

Еден. Размислете за карактеристиките на магнет. Својствата на магнет се опишани од следниве параметри:

Принудната моќ на магнетното поле е означена како HC. Ова е вредноста на надворешно магнетно поле во кое магнет може да биде обележана. Колку е поголема оваа вредност, толку е потешко да го уништи овој магнет.
Резидуалната магнетна индукција е означена како BR. Ова е максималната сила (индукција) на магнетното поле, кое може да создаде магнет во отсуство на надворешно магнетно поле.
Максималната густина на магнетниот флукс е поврзана со индукцијата на магнетното поле, кое е означено како bmax. Колку е поголема оваа вредност, толку е помоќно овој магнет.
Коефициентот на температура на резидуалната магнетна индукција, кој е означен како TCOEF BR и се мери во фракции на Целзиусови степени, опишува колку индукција на магнетното поле се намалува кога температурата е подигната. На пример, ако TCOEF BR е еднаков на 0,1, тоа значи дека со зголемување на температурата на магнет од 100 степени Целзиусови, индукција на магнетното поле се намалува за 10 проценти.
Максималната работна температура (означена како TMAX) е највисока температура на која материјалот целосно ги задржува своите магнетни својства. На температури под TMAX, магнетот ја задржува својата сила. Ако материјалот се загрева над температурата на Tmax, по ладењето на неговата сила ќе се намали. Меѓутоа, ако материјалот се загрева над температурата на кири, кој е индициран како Tcurie, тоа целосно ќе демагнизира.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 2

2. Размислете за кој материјал е постојан магнет. Постојаните магнети обично ги прават следните материјали:

Легура неодимиум, железо и борон. Овој материјал има највисока магнетна индукција (12.800 гасовици), принудна моќ на магнетното поле (12.300 Ерстедов) и максимална густина на магнетна флукс (40). Исто така се карактеризира со најниска максимална работна температура и температурата на Curie (150 и 310 степени Целзиусови, соодветно), неговиот температурен коефициент е -0.12.

Легура на Самарија со Кобалт ја рангира втората по големина принудна моќ на магнетното поле, кое е 9.200 Ерстеров. Тоа создава магнетна индукција со сила 10.500 Гасишта и максимална густина на магнетна флукс 26. Неговата максимална работна температура е многу повисока од онаа на легура неодимиум, железо и бор, и е 300 степени Целзиусови, а температурата на Кири е 750 степени Целзиусови. Коефициентот на температурата на оваа слава е 0.04.

Alnico е алуминиум, никел и кобалт легура. Нејзината индукција на магнетното поле (12.500 Гасишта) се блиску до истата карактеристика на легурата на неодимиум, железо и бор, но има многу пониско принудно магнетно поле (640 Ерстеров) и, според тоа, помала максимална густина на магнетна флукс (5.5). Во споредба со легура на Самарија и Кобалт, овој материјал има повисока максимална работна температура (540 степени Целзиусови) и температурата на Curie (860 степени Целзиусови). Неговиот температурен коефициент е 0.02.

Магнетите од керамика и ферит имаат многу помала вредност на индукција на магнетното поле и максималната густина на магнетниот флукс, тие сочинуваат 3, соодветно.900 Гасишта и 3.5. Сепак, нивната принудна моќ на магнетното поле е многу повисока од Alnico, и е 3.200 Ерстеров. Нивната максимална работна температура е слична на легура на самариум со кобалт, додека температурата на Curie е значително пониска (460 степени Целзиусови). Коефициентот на температурата на овие материјали е -0.2, односно со зголемување на температурата, силата на нивното магнетно поле се намалува многу побрзо од другите материјали.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 3

3. Пресметајте го бројот на врти на електромагнетната калем. Колку повеќе се претвора пад на единицата должина на серпентина, толку е поголема моќта на магнетното поле. Стандардните електромагнети се опремени со прилично масивно јадро од еден од материјалите опишани погоре, околу кои се наоѓаат големи вртења. Сепак, едноставен електромагнет е лесно да се направи: доволно е да се земе ноктите, ветер со жица и да ги поврзете своите краеви на батеријата со напон од 1,5 волти.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 4

Четири. Проверете ја тековната сила што поминува низ ликвидацијата на електромагнет. Користете за овој мултиметар. Колку е повисока тековната, толку посилна е создадена од магнетното поле.

Друга единица за мерење на моќта на магнетното поле во метричкиот систем е ампер-вртење. Оваа вредност одредува колку моќта на магнетното поле се зголемува со зголемувањето на струјата и / или бројот на врти.

Метод 2 од 3:

Оценете го магнетното поле со помош на клипови

Еден. Направете држач за постојан магнет во форма на бар. За да го направите ова, можете да го користите облеката и хартијата или пластичното стакло. Овој метод е добро прилагоден за демонстрирање на активностите на магнетното поле на учениците од помлади класи.

Со помош на скоч, закачете еден од долгите краеви на облеката до дното на стаклото.
Ставете чаша со облеката поврзана со него наопаку.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 6

2. Земете го клипот, така што куката излезе. За да го направите ова, можете едноставно да го наведнувате надворешниот раб на клиповите. На оваа кука ќе ги суспендирате другите хартиени клипови.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 7

3. За мерење на моќта на магнетното поле, додадете други клипови. Прикачи криви капчиња хартија клипови на еден од магнетни столбови. Во овој случај, кршеното место треба да висат лабаво надолу. Допрете ги куките Други клипови. Продолжете со додавање клипови додека под нивната тежина, куката нема да се отцепи од магнет и сите хартиени клипови ќе паднат на масата.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 8

Четири. Обележете го бројот на клипови на кои куката се оддалечи од магнет. Откако ќе додадете доволно клипови, а горниот клип ќе се отцепи од магнет, внимателно пресметајте го бројот на клиповите по кои се случило и го напишете.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 9

Пет. Добијте лента за изолација на долниот столб на магнет. Прикачете три мали ленти на изолациона лента на магнет на магнет и повторно закачете го свитканиот капчиња.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 10

6. Додајте клипови до куката додека не успее од магнет. Повторете ја претходната постапка и висат на куката на клиповите, така што на крајот тие повторно се отцепија од магнет и паднаа на масата.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 11

7. Запишете колку клипови се потребни овој пат. Во прилог на бројот на клипови, запишете го бројот на ленти на изолационата лента, која сте заглавени на пол на магнет.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 12

осум. Повторете го претходниот чекор неколку пати со сите БзаСо бројот на ленти за изолација. Секој пат кога ќе го повторите бројот на клипови на кои тие се скршени од магнет, и бројот на ленти за изолација. Бидејќи бројот на ленти за одвојување од магнет ќе бара помалку клетки.

Метод 3 од 3:

Измерете го магнетното поле GAussmeter

Еден. Го одредува основниот или почетниот напон. Ова може да се направи со помош на гаусматер, кој исто така се нарекува магнетометар или детектор на ЕМФ (електромоторна моќ). Ова е рачен уред кој ви овозможува да ја измерите моќноста и насоката на магнетното поле. Gausheter може да се купи во продавницата за електроника, лесно е да се користи. Овој метод е погоден за демонстрирање на дејството на магнетното поле на учениците од средните училишта и студенти. За да започнете, направете го следново:

Поставете ја максималната напонска вредност од 10 волти, DC (постојана струја).
Забележете ги читањата на екранот на инструментот кога се наоѓа подалеку од магнет. Тоа ќе биде основен, или почетен напон v0.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 14

2. Допрете ја сондата за инструменти на една од магнетните столбови. Во некои гаусиметри, оваа сонда, т.н. сензор за сала, е вграден во интегрираното коло, и тие треба да го допрат магнетниот пол.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 15

3. Запишете ја новата вредност на напонот v1. Овој напон ќе биде поголем или помал од претходната вредност, во зависност од кој пол на магнет ќе го допре сензорот за сала. Ако напонот е зголемен, тоа значи дека сте ја донеле истрагата на Северниот Пол на магнет. Ако напонот се намали, тоа значи дека сте го допреле јужниот пол на магнет.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 16

Четири. Пронајдете ја разликата помеѓу почетните и последователните вредности на напонот. Ако сензорот е калибриран во Millivolt, споделете ја вредноста за 1.000 за преведување на Millivolt на Volta.

Сликата со наслов Одреди ја силата на магнетите Чекор 17

Пет. Споделете го резултатот на сензорот чувствителност. На пример, ако чувствителноста на сензорот е 5 Millivolts на Гаус, треба да се подели на 5. Во чувствителноста на 10 Millivolts на Гаус, неопходно е да се подели резултатот од 10. Добиената вредност ќе одговара на индукцијата (моќ) на магнетното поле во Гаус.

Сликата со наслов ја одредува силата на магнетите Чекор 18

6. Повторете мерења на различни растојанија од магнет. Ставете го сензорот на различни растојанија од магнетниот столб и запишете ги резултатите.

Совети

За секој од двата магнетни столбови, силата на магнетното поле се намалува пропорција на квадратот на растојанието од пол. Така, ако растојанието е преполовено, индукцијата на магнетното поле ќе се намали за 4 пати. Меѓутоа, со отстранување од средината на магнет, силата на теренот се намалува пропорционално на третиот степен на растојание. На пример, ако растојанието да се зголеми двапати, индукцијата на магнетното поле ќе се намали 8 пати.

Предупредувања

Ако магнет пад или удар кога нејзините столбови се насочени против магнетното поле на земјата (јужниот пол на магнет е насочен кон јужниот, а север - до северниот магнетски столб на земјата) или нормално на оваа област, Тоа може да демагнетира. Во исто време, челичниот нокти може да се магнетизира ако тропате кога се наоѓа паралелно со магнетното поле на земјата.