Mekkora húzóereje van egy mágnesnek? Vannak, akik úgy gondolják, hogy az NdFeB mágnesek képesek 600-szor olyan tárgyakat húzni, amelyek a saját súlyuknál nagyobbak. Pontosan ez? Van valami számítási képlet a mágnesszíváshoz? Ma beszéljünk a mágnesek "húzó erejéről".
Mágnesek alkalmazásakor a mágneses fluxus vagy a mágneses fluxussűrűség nagyon fontos mutató a teljesítmény mérésére (különösen a motoroknál). Egyes alkalmazási területeken azonban, mint például a mágneses elválasztás és a mágneses horgászat, a mágneses fluxus nem hatékony mértéke az elválasztásnak vagy a szívóhatásnak, és a mágneses húzóerő hatékonyabb mutató.
A mágnes húzóereje a ferromágneses anyag tömegére utal, amelyet a mágnes vonzhat. Ezt együttesen befolyásolja a mágnes teljesítménye, alakja, mérete és vonzási távolsága. A mágnes vonzásának kiszámítására nincs matematikai képlet, de a mágneses vonzás értékét a mágneses vonzás mérőkészülékén keresztül meg tudjuk mérni (általában mérjük a mágnes feszültségét és átszámítjuk tömegre), ahogy az alábbi ábrán látható. A mágnes húzóereje a vonzási tárgy távolságának növekedésével fokozatosan csökken.
Ha a Google-ban rákeresel a mágneses erő számítására, sok weboldal azt írja, hogy "a tapasztalatok szerint az NdFeB mágnes mágneses ereje körülbelül 600-szor nagyobb, mint a saját tömege (írva is 640-szer)". Hogy ez a tapasztalat helyes-e vagy sem, azt kísérletekkel fogjuk tudni.
A kísérletben különböző formájú és méretű szinterezett NdFeB n42 mágneseket választottunk ki. A felületi bevonat NiCuNi volt, amelyet a magassági irányban mágneseztek. Minden egyes mágnes maximális húzóerejét (N pólus) megmértük, és átszámították a vonzási tömegre. A mérési eredmények a következők:
A mérési eredményekből nem nehéz megtalálni:
- A különböző formájú és méretű mágnesek saját súlyukhoz viszonyított súlyának aránya nagyon változó. Néhányan kevesebb, mint 200-szor, mások több mint 500-szor, és vannak, amelyek elérhetik a 3000-et is. Ezért az interneten felírt 600-szor nem teljesen helytálló
- Azonos átmérőjű henger- vagy tárcsamágnesnél minél nagyobb a magasság, annál nagyobb súlyt tud vonzani, és a mágneses erő alapvetően arányos a magassággal
- Azonos magasságú (kék cellás) henger- vagy tárcsamágnesnél minél nagyobb az átmérő, annál nagyobb súlyt tud magához vonzani, és a mágneses erő alapvetően arányos az átmérővel
- Az azonos térfogatú és tömegű henger- vagy tárcsamágnes (sárga cella) átmérője és magassága eltérő, a vonzható tömeg pedig nagyon eltérő. Általában minél hosszabb a mágnes orientációs iránya, annál nagyobb a szívás
- Azonos térfogatú mágneseknél a mágneses erő nem feltétlenül egyenlő. A különböző formáktól függően a mágneses erő nagymértékben változhat. Fordítva, az azonos tömegű ferromágneses anyagokat vonzó mágnesek alakja, térfogata és súlya eltérő lehet.
- Mindegy, hogy milyen formákról van szó, a mágneses erő meghatározásában a tájolási irány hossza játssza a legnagyobb szerepet.
A fenti az azonos minőségű mágnesek húzóerő-próbája. Mi a helyzet a különböző minőségű differenciálmágnesek húzó erejével? Később teszteljük és összehasonlítjuk.
Feladás időpontja: 2022. május 11