Όταν επιλέγετε μαγνήτες για διάφορους σκοπούς, θα πρέπει να δώσετε προσοχή στα κύρια χαρακτηριστικά που επηρεάζουν την απόδοσή τους. Αυτά τα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:
- Μαγνητική επαγωγή(ΣΕ). Οι μονάδες μέτρησης είναι ο Τέσλα ή ο Γκάους. Αυτή η παράμετρος βρίσκεται μετρώντας την επαγωγή στην επιφάνεια του μαγνήτη με ένα γκισόμετρο. Το αποτέλεσμα της μέτρησης εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως το σχήμα του μαγνήτη, το σημείο μέτρησης, τις ιδιότητες του αισθητήρα μέτρησης και άλλους. Εξαιτίας αυτού, η πυκνότητα της μαγνητικής ροής δεν είναι ένας αξιόπιστος τρόπος σύγκρισης της ισχύος των μαγνητών.
- Υπολειμματική μαγνητική επαγωγή(Br). Οι μονάδες μέτρησης είναι ο Τέσλα ή ο Γκάους. Αυτή η τιμή δείχνει τη μέγιστη ένταση μαγνητικού πεδίου που μπορεί να δημιουργήσει ένας μαγνήτης σε ένα κλειστό μαγνητικό σύστημα. Είναι αρκετό σε ένα καλό δρόμοσυγκρίνετε την ισχύ διαφορετικών μαγνητών, αλλά πρέπει να λάβετε υπόψη ότι οι μαγνήτες σε ένα κλειστό σύστημα ουσιαστικά δεν χρησιμοποιούνται πουθενά
- Καταναγκαστική μαγνητική δύναμη(NS). Οι μονάδες μέτρησης είναι Ampere/meter ή Oersted. Η δύναμη καταναγκασμού χαρακτηρίζει την αντίσταση ενός μαγνήτη στην απομαγνήτιση υπό την επίδραση ενός εξωτερικού μαγνητικού πεδίου. Όσο υψηλότερος είναι αυτός ο δείκτης, τόσο πιο αξιόπιστα το μαγνητικό υλικό διατηρεί την υπολειπόμενη μαγνήτιση.
- Μαγνητική ενέργεια (VN)μέγ. Μετρήθηκε σε MGauss*Oersted. Αυτός ο δείκτης καθορίζει την ισχύ του μαγνήτη. Όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα της μαγνητικής ενέργειας, τόσο πιο ισχυρός είναι ο μαγνήτης. Για παράδειγμα, οι μαγνήτες νεοδυμίου N45 έχουν ισχύ 45 MGse και οι μαγνήτες φερρίτη C8 έχουν ισχύ 8 MGse.
- Συντελεστής θερμοκρασίας υπολειπόμενης μαγνητικής επαγωγής(ТсBr). Μετριέται σε %/0С. Μια παράμετρος που δείχνει το βαθμό μεταβολής της μαγνητικής επαγωγής υπό την επίδραση της θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, εάν ένας μαγνήτης έχει τιμή συντελεστή -0,20, αυτό σημαίνει ότι με αύξηση της θερμοκρασίας κατά 100 μοίρες, η μείωση της μαγνητικής επαγωγής θα είναι 20%.
- Μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας(Tmax). Μετρήθηκε σε βαθμούς Κελσίου. Αυτή η τιμή υποδεικνύει σε ποια μέγιστη θερμοκρασία ο μαγνήτης θα χάσει προσωρινά και μερικώς τις μαγνητικές του ιδιότητες. Μετά τη μείωση της θερμοκρασίας, οι μαγνητικές ιδιότητες θα αποκατασταθούν πλήρως.
- Θερμοκρασία Κιουρί(Tcur). Μετρήθηκε επίσης σε βαθμούς Κελσίου. Αντιπροσωπεύει το όριο θερμοκρασίας στο οποίο ένας μαγνήτης χάνει μη αναστρέψιμα τις μαγνητικές του ιδιότητες.
Για να κατανοήσετε πώς να αυξήσετε την ισχύ ενός μαγνήτη, πρέπει να κατανοήσετε τη διαδικασία της μαγνήτισης. Αυτό θα συμβεί εάν ο μαγνήτης τοποθετηθεί σε ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο με την αντίθετη πλευρά από την αρχική. Αύξηση της ισχύος του ηλεκτρομαγνήτη συμβαίνει όταν αυξάνεται η παροχή ρεύματος ή πολλαπλασιάζονται οι στροφές της περιέλιξης.
Μπορείτε να αυξήσετε την ισχύ ενός μαγνήτη χρησιμοποιώντας ένα τυπικό σετ απαραίτητου εξοπλισμού: κόλλα, ένα σετ μαγνητών (χρειάζεστε μόνιμους), μια πηγή ρεύματος και ένα μονωμένο καλώδιο. Θα χρειαστούν για την εφαρμογή των μεθόδων αύξησης της ισχύος ενός μαγνήτη, οι οποίες παρουσιάζονται παρακάτω.
Ενίσχυση με ισχυρότερο μαγνήτη
Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει τη χρήση ενός πιο ισχυρού μαγνήτη για την ενίσχυση του αρχικού. Για να το εφαρμόσετε αυτό, πρέπει να τοποθετήσετε έναν μαγνήτη στο εξωτερικό μαγνητικό πεδίο ενός άλλου, ο οποίος έχει μεγαλύτερη ισχύ. Για τον ίδιο σκοπό χρησιμοποιούνται και ηλεκτρομαγνήτες. Αφού κρατήσετε έναν μαγνήτη στο πεδίο ενός άλλου, θα συμβεί ενίσχυση, αλλά η ιδιαιτερότητα έγκειται στο απρόβλεπτο των αποτελεσμάτων, αφού για κάθε στοιχείο μια τέτοια διαδικασία θα λειτουργεί ξεχωριστά.
Ενίσχυση με την προσθήκη άλλων μαγνητών
Είναι γνωστό ότι κάθε μαγνήτης έχει δύο πόλους, και ο καθένας έλκει το αντίθετο πρόσημο από τους άλλους μαγνήτες, και ο αντίστοιχος δεν έλκει, μόνο απωθεί. Πώς να αυξήσετε την ισχύ ενός μαγνήτη χρησιμοποιώντας κόλλα και πρόσθετους μαγνήτες. Αυτό περιλαμβάνει την προσθήκη άλλων μαγνητών για την αύξηση της τελικής ισχύος. Άλλωστε, όσο περισσότεροι μαγνήτες, τόσο μεγαλύτερη είναι και η δύναμη. Το μόνο που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η σύνδεση μαγνητών με παρόμοιους πόλους. Στην πορεία θα απωθούν ο ένας τον άλλον, σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής. Όμως η πρόκληση είναι το κόλλημα, παρά τις σωματικές δυσκολίες. Είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε κόλλα που έχει σχεδιαστεί για τη συγκόλληση μετάλλων.
Μέθοδος Ενίσχυσης Σημείου Κιουρί
Στην επιστήμη υπάρχει η έννοια του σημείου Κιουρί. Η ενίσχυση ή η αποδυνάμωση ενός μαγνήτη μπορεί να γίνει με θέρμανση ή ψύξη σε σχέση με αυτό το ίδιο το σημείο. Έτσι, η θέρμανση πάνω από το σημείο Κιουρί ή η ισχυρή ψύξη (πολύ κάτω από αυτό) θα οδηγήσει σε απομαγνητισμό.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι ιδιότητες ενός μαγνήτη όταν θερμαίνεται και ψύχεται σε σχέση με το σημείο Curie έχουν μια απότομη ιδιότητα, δηλαδή, έχοντας επιτύχει τη σωστή θερμοκρασία, η ισχύς του μπορεί να αυξηθεί.
Μέθοδος Νο. 1
Εάν προκύψει το ερώτημα πώς να κάνετε έναν μαγνήτη ισχυρότερο εάν η δύναμή του ρυθμίζεται από ηλεκτρικό ρεύμα, τότε αυτό μπορεί να γίνει αυξάνοντας το ρεύμα που παρέχεται στην περιέλιξη. Εδώ υπάρχει μια αναλογική αύξηση της ισχύος του ηλεκτρομαγνήτη και της παροχής ρεύματος. Το κύριο πράγμα είναι ⸺ η σταδιακή σίτιση για την πρόληψη της εξουθένωσης.
Μέθοδος Νο. 2
Για την εφαρμογή αυτής της μεθόδου, ο αριθμός των στροφών πρέπει να αυξηθεί, αλλά το μήκος πρέπει να παραμείνει το ίδιο. Δηλαδή, μπορείτε να φτιάξετε μία ή δύο επιπλέον σειρές σύρματος έτσι ώστε ο συνολικός αριθμός στροφών να γίνει μεγαλύτερος.
Αυτή η ενότητα εξετάζει τρόπους για να αυξήσετε τη δύναμη ενός μαγνήτη στο σπίτι· μπορείτε να παραγγείλετε πειράματα στον ιστότοπο WorldMagnitov.
Ενίσχυση ενός κανονικού μαγνήτη
Πολλά ερωτήματα προκύπτουν όταν οι συνηθισμένοι μαγνήτες παύουν να εκτελούν τις άμεσες λειτουργίες τους. Αυτό συμβαίνει συχνά λόγω του γεγονότος ότι οι μαγνήτες οικιακής χρήσης δεν είναι τέτοιοι μαγνήτες, επειδή, στην πραγματικότητα, είναι μαγνητισμένα μεταλλικά μέρη που χάνουν τις ιδιότητές τους με την πάροδο του χρόνου. Είναι αδύνατο να ενισχύσετε την ισχύ τέτοιων εξαρτημάτων ή να τα επιστρέψετε στις αρχικές τους ιδιότητες.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι δεν έχει νόημα να προσαρμόζουμε μαγνήτες σε αυτά, ακόμη πιο ισχυρούς, καθώς όταν συνδέονται με ανάστροφους πόλους, το εξωτερικό πεδίο γίνεται πολύ πιο αδύναμο ή εξουδετερώνεται πλήρως.
Αυτό μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας μια συνηθισμένη οικιακή κουρτίνα κουνουπιών, η οποία θα πρέπει να κλείσει στη μέση χρησιμοποιώντας μαγνήτες. Εάν συνδέσετε πιο ισχυρούς στους αδύναμους αρχικούς μαγνήτες στην κορυφή, τότε ως αποτέλεσμα η κουρτίνα γενικά θα χάσει τις ιδιότητες σύνδεσης λόγω έλξης, επειδή οι αντίθετοι πόλοι εξουδετερώνουν εξωτερικά περιθώριαο ένας τον άλλον σε κάθε πλευρά.
Πειράματα με μαγνήτες νεοδυμίου
Ο νεομαγνήτης είναι αρκετά δημοφιλής, η σύνθεσή του: νεοδύμιο, βόριο, σίδηρος. Αυτός ο μαγνήτης έχει υψηλή ισχύ και είναι ανθεκτικός στον απομαγνητισμό.
Πώς να ενισχύσετε το νεοδύμιο; Το νεοδύμιο είναι πολύ ευαίσθητο στη διάβρωση, δηλαδή σκουριάζει γρήγορα, έτσι οι μαγνήτες νεοδυμίου επικαλύπτονται με νικέλιο για να αυξήσουν τη διάρκεια ζωής. Μοιάζουν επίσης με κεραμικά και είναι εύκολο να σπάσουν ή να σπάσουν.
Αλλά δεν έχει νόημα να προσπαθήσουμε να αυξήσουμε τη δύναμή του τεχνητά, γιατί είναι μόνιμος μαγνήτης, έχει ένα ορισμένο επίπεδο δύναμης για τον εαυτό του. Επομένως, εάν πρέπει να έχετε ένα πιο ισχυρό νεοδύμιο, είναι καλύτερο να το αγοράσετε, λαμβάνοντας υπόψη την απαιτούμενη αντοχή του νέου.
Συμπέρασμα: το άρθρο συζητά το θέμα του τρόπου αύξησης της ισχύος ενός μαγνήτη, συμπεριλαμβανομένου του τρόπου αύξησης της ισχύος ενός μαγνήτη νεοδυμίου. Αποδεικνύεται ότι υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να αυξήσετε τις ιδιότητες ενός μαγνήτη. Γιατί απλά υπάρχει μαγνητισμένο μέταλλο, η αντοχή του οποίου δεν μπορεί να αυξηθεί.
Πλέον απλούς τρόπους: χρήση κόλλας και άλλων μαγνητών (πρέπει να είναι κολλημένοι με ίδιους πόλους), καθώς και ενός πιο ισχυρού, στο εξωτερικό πεδίο του οποίου πρέπει να βρίσκεται ο αρχικός μαγνήτης.
Εξετάζονται μέθοδοι για την αύξηση της ισχύος ενός ηλεκτρομαγνήτη, οι οποίες συνίστανται σε πρόσθετη περιέλιξη με καλώδια ή αύξηση της ροής του ρεύματος. Το μόνο που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι η ισχύς της ροής του ρεύματος για την ασφάλεια και την ασφάλεια της συσκευής.
Οι συμβατικοί μαγνήτες και οι μαγνήτες νεοδυμίου δεν είναι ικανοί να αυξήσουν τη δική τους ισχύ.
Αυτή η σελίδα είναι προς το παρόν μόνο στα ρωσικά.
1. Μαγνητισμός
2. Μαγνητικό πεδίο
3. Μόνιμος μαγνήτης
1. Μαγνητισμός- μορφή αλληλεπίδρασης μεταξύ κίνησης ηλεκτρικά φορτία, πραγματοποιείται σε απόσταση χρησιμοποιώντας μαγνητικό πεδίο. , άτομα και μόρια, και σε μακροσκοπική κλίμακα - ηλεκτρικό ρεύμα και μόνιμοι μαγνήτες. Μαζί με τον ηλεκτρισμό, ο μαγνητισμός είναι μια από τις εκδηλώσεις της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης. Το κύριο χαρακτηριστικό ενός μαγνητικού πεδίου είναι το διάνυσμα επαγωγής, το οποίο στο κενό συμπίπτει με το διάνυσμα έντασης του μαγνητικού πεδίου.
Μαγνητική ροπή, μαγνητική διπολική ροπή- η κύρια ποσότητα που χαρακτηρίζει τις μαγνητικές ιδιότητες μιας ουσίας. Η πηγή του μαγνητισμού, σύμφωνα με την κλασική θεωρία των ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων, είναι τα ηλεκτρικά μακρο- και μικρορεύματα. Η στοιχειώδης πηγή του μαγνητισμού θεωρείται ένα κλειστό ρεύμα. Τα στοιχειώδη σωματίδια έχουν μαγνητική ροπή, ατομικούς πυρήνες, κελύφη ηλεκτρονίωνάτομα και μόρια. Μαγνητική στιγμή στοιχειώδη σωματίδια(ηλεκτρόνια, πρωτόνια, νετρόνια και άλλα), όπως έχει δείξει η κβαντομηχανική, οφείλεται στην ύπαρξη της δικής τους μηχανικής ροπής - σπιν. Η μαγνητική ροπή μετριέται σε A*m2 ή J/T (SI).
Τύποι για τον υπολογισμό της μαγνητικής ροπής
Στην περίπτωση επίπεδου κυκλώματος με ηλεκτρικό ρεύμα, η μαγνητική ροπή υπολογίζεται ως
, όπου I είναι η ισχύς του ρεύματος στο κύκλωμα, S είναι η περιοχή κυκλώματος, n- μοναδιαίο διάνυσμα κάθετο στο επίπεδο περιγράμματος. Η κατεύθυνση της μαγνητικής ροπής βρίσκεται συνήθως σύμφωνα με τον κανόνα του στροφείου: εάν περιστρέψετε τη λαβή του στροφείου προς την κατεύθυνση του ρεύματος, τότε η κατεύθυνση της μαγνητικής ροπής θα συμπίπτει με την κατεύθυνση κίνηση προς τα εμπρόςτρυπάνι.
Οπου r- διάνυσμα ακτίνας από την αρχή έως το στοιχείο μήκους περιγράμματος δλ
Οπου ι- πυκνότητα ρεύματος σε στοιχείο όγκου dV.
2. Μαγνητικό πεδίο- συστατικό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, που εμφανίζεται παρουσία ενός χρονικά μεταβαλλόμενου ηλεκτρικού πεδίου. Επιπλέον, ένα μαγνητικό πεδίο μπορεί να δημιουργηθεί από ένα ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων, ή από τις μαγνητικές ροπές ηλεκτρονίων στα άτομα (μόνιμοι μαγνήτες). Το κύριο χαρακτηριστικό ενός μαγνητικού πεδίου είναι η ισχύς του, που καθορίζεται από το διάνυσμα της μαγνητικής επαγωγής σι. Στο SI, η μαγνητική επαγωγή μετριέται σε Tesla (T).
Το μαγνητικό πεδίο είναι ένας ειδικός τύπος ύλης μέσω του οποίου λαμβάνει χώρα αλληλεπίδραση μεταξύ κινούμενων φορτισμένων σωματιδίων ή σωμάτων με μαγνητική ροπή.
Κάποιος μπορεί επίσης να θεωρήσει το μαγνητικό πεδίο ως σχετικιστική συνιστώσα του ηλεκτρικού πεδίου. Πιο συγκεκριμένα, τα μαγνητικά πεδία είναι απαραίτητη συνέπεια της ύπαρξης ηλεκτρικών πεδίων και της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας. Μαζί, το μαγνητικό και το ηλεκτρικό πεδίο σχηματίζουν ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, οι εκδηλώσεις του οποίου είναι το φως και άλλα ηλεκτρομαγνητικά κύματα.
Εκδήλωση μαγνητικού πεδίου
Το μαγνητικό πεδίο εκδηλώνεται με την επίδραση στις μαγνητικές ροπές σωματιδίων και σωμάτων, σε κινούμενα φορτισμένα σωματίδια (ή αγωγούς που μεταφέρουν ρεύμα). Η δύναμη που ασκείται σε ένα ηλεκτρικά φορτισμένο σωματίδιο που κινείται σε ένα μαγνητικό πεδίο ονομάζεται δύναμη Lorentz, η οποία κατευθύνεται πάντα κάθετα στο διάνυσμα v
Οπου ένα- γωνία μεταξύ της κατεύθυνσης του διανύσματος ταχύτητας σωματιδίων v v και κατεύθυνση του διανύσματος μαγνητικού πεδίου σι
Επίσης, ένα μαγνητικό πεδίο δρα σε έναν αγωγό που μεταφέρει ρεύμα. Η δύναμη που επενεργεί στον αγωγό θα ονομάζεται δύναμη Ampere. Αυτή η δύναμη αποτελείται από τις δυνάμεις που δρουν σε μεμονωμένα φορτία που κινούνται μέσα στον αγωγό.
Αλληλεπίδραση δύο μαγνητών
Η πιο κοινή εκδήλωση ενός μαγνητικού πεδίου είναι η αλληλεπίδραση δύο μαγνητών: όπως οι πόλοι απωθούνται, οι αντίθετοι πόλοι έλκονται. Είναι δελεαστικό να περιγράψουμε την αλληλεπίδραση μεταξύ των μαγνητών ως την αλληλεπίδραση μεταξύ δύο μονοπόλων, αλλά αυτή η ιδέα δεν οδηγεί σε μια σωστή περιγραφή του φαινομένου.
Θα ήταν πιο σωστό να πούμε ότι ένα μαγνητικό δίπολο τοποθετημένο σε ένα ανομοιόμορφο πεδίο υπόκειται σε μια δύναμη που τείνει να το περιστρέψει έτσι ώστε η μαγνητική ροπή του διπόλου να ευθυγραμμιστεί με το μαγνητικό πεδίο.
Δύναμη που επενεργεί σε μαγνητικό δίπολο με μαγνητική ροπή Μεκφράζεται με τον τύπο: 
Η δύναμη που ασκείται σε έναν μαγνήτη από ένα μη ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο μπορεί επίσης να προσδιοριστεί αθροίζοντας όλες τις δυνάμεις που ασκούνται στα στοιχειώδη δίπολα που αποτελούν τον μαγνήτη.
Η ενέργεια του μαγνητικού πεδίου μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας τον τύπο: 
όπου: F - μαγνητική ροή, I - ρεύμα, L - αυτεπαγωγή του πηνίου ή στροφή με ρεύμα.
3. Μόνιμος μαγνήτης- προϊόν διάφορα σχήματακατασκευασμένο από σκληρό υλικό με υψηλή υπολειμματική μαγνητική επαγωγή, διατηρώντας την κατάσταση μαγνήτισης για μεγάλο χρονικό διάστημα. Μόνιμοι μαγνήτεςχρησιμοποιούνται ως αυτόνομες (μη ενεργοβόρες) πηγές μαγνητικού πεδίου.
Οι ιδιότητες ενός μαγνήτη καθορίζονται από τα χαρακτηριστικά του τμήματος απομαγνήτισης του βρόχου μαγνητικής υστέρησης του υλικού μαγνήτη: όσο υψηλότερη είναι η υπολειπόμενη επαγωγή Br και η δύναμη καταναγκασμού Hc, τόσο μεγαλύτερη είναι η μαγνήτιση και η σταθερότητα του μαγνήτη.
Η επαγωγή ενός μόνιμου μαγνήτη Bd δεν μπορεί να υπερβαίνει το Br: η ισότητα Bd = Br είναι δυνατή μόνο εάν ο μαγνήτης είναι κλειστό μαγνητικό κύκλωμα, δηλαδή δεν έχει διάκενο αέρα, ωστόσο, συνήθως χρησιμοποιούνται μόνιμοι μαγνήτες για τη δημιουργία μαγνητικού πεδίο στον αέρα (ή συμπληρωμένο άλλο μέσο) κενό, σε αυτήν την περίπτωση Bd
Υπάρχουν τέσσερις κύριες κατηγορίες υλικών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μόνιμων μαγνητών:
κεραμικά (φερρίτες)
νεοδύμιο-σίδηρος-βόριο (Nd-Fe-B, NdFeB, NIB)
κοβάλτιο σαμάριου (SmCo)
Alnico
Για εφαρμογές σε κανονικές θερμοκρασίες, οι ισχυρότεροι μόνιμοι μαγνήτες κατασκευάζονται από κράματα που περιέχουν νεοδύμιο. Χρησιμοποιούνται σε τομείς όπως η απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού, οι σερβομηχανισμοί σκληρού δίσκου και τα ηχεία υψηλής ποιότητας.
Οι μόνιμοι μαγνήτες στα μαθήματα φυσικής παρουσιάζονται συνήθως με τη μορφή ενός πετάλου, οι πόλοι του οποίου είναι χρωματισμένοι μπλε και κόκκινοι.
Μεμονωμένες μπάλες και κύλινδροι με ισχυρές μαγνητικές ιδιότητες χρησιμοποιούνται ως κοσμήματα/παιχνίδια υψηλής τεχνολογίας - συναρμολογούνται σε αλυσίδες χωρίς πρόσθετους συνδετήρες που μπορούν να φορεθούν ως βραχιόλι. Πωλούνται επίσης σετ κατασκευών που αποτελούνται από ένα σετ κυλινδρικών μαγνητικών ραβδιών και ατσάλινων μπάλες. Από αυτά μπορείτε να συναρμολογήσετε πολλές κατασκευές, κυρίως τύπου ζευκτών.
Επιπλέον, υπάρχουν εύκαμπτοι επίπεδοι μαγνήτες σε βάση πολυμερούς με μαγνητικά πρόσθετα, οι οποίοι χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, για την κατασκευή διακοσμητικών μαγνητών για ψυγεία, διακόσμηση και άλλες εργασίες. Παράγονται με τη μορφή ταινιών και φύλλων, συνήθως με εφαρμοσμένη κολλητική στρώση και μεμβράνη που το προστατεύει. Το μαγνητικό πεδίο ενός τέτοιου επίπεδου μαγνήτη είναι ριγέ - θετικοί και αρνητικοί πόλοι εναλλάσσονται σε βήματα περίπου δύο χιλιοστών σε ολόκληρη την επιφάνεια.
Η ελκτική δύναμη ενός μόνιμου μαγνήτη(ή ισχύς μόνιμου μαγνήτη) εξαρτάται από πολλές παραμέτρους όπως π.χ.
Τοποθετήστε την παλάμη του αριστερού σας χεριού με τέτοιο τρόπο ώστε οι γραμμές μαγνητικής επαγωγής να φαίνονται να εισέρχονται σε αυτήν και τέσσερα εκτεταμένα δάχτυλα, διπλωμένα παράλληλα μεταξύ τους, δείχνουν την κατεύθυνση κίνησης του θετικού. Ως αποτέλεσμα, ο αντίχειρας του αριστερού χεριού, λυγισμένος υπό γωνία 90, θα υποδεικνύει την κατεύθυνση της δύναμης Lorentz. Εάν ο κανόνας του gimlet εφαρμόζεται στα αρνητικά φορτία, τότε τέσσερα τεντωμένα δάχτυλα τοποθετούν την ταχύτητα κίνησης των φορτισμένων.
Η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου, η οποία είναι η χαρακτηριστική δύναμη του πεδίου που σχηματίζεται από ένα ηλεκτρικό ρεύμα, μπορεί να βρεθεί χρησιμοποιώντας τον συγκεκριμένο τύπο. Εδώ το rₒ είναι το διάνυσμα ακτίνας. Δείχνει το σημείο στο οποίο βρίσκουμε την ισχύ του μαγνητικού πεδίου. Dl είναι το μήκος του τμήματος που σχηματίζει το μαγνητικό πεδίο και το I είναι, κατά συνέπεια, η ένταση του ρεύματος. Στο σύστημα SI, το μₒ είναι μια μαγνητική σταθερά ίση με το γινόμενο 4π επί 10 v - .
Ορίστε το μέτρο δύναμης Lorentz ως το γινόμενο των ακόλουθων μεγεθών: συντελεστής φόρτισης φορέα, ταχύτητα διατεταγμένης κίνησης του φορέα κατά μήκος του αγωγού, συντελεστής επαγωγής μαγνητικού πεδίου, γωνία μεταξύ των διανυσμάτων της υποδεικνυόμενης ταχύτητας και μαγνητικής επαγωγής. Αυτό ισχύει για όλες τις τιμές της ταχύτητας φόρτισης.
Καταγράψτε την έκφραση και κάντε τους απαραίτητους υπολογισμούς.
Βίντεο σχετικά με το θέμα
Σημείωση
Εάν ένα φορτισμένο σωματίδιο κινείται σε ένα μαγνητικό πεδίο που χαρακτηρίζεται από ομοιομορφία, τότε όταν η δύναμη Lorentz επιδρά σε αυτό, το διάνυσμα ταχύτητας αυτού του σωματιδίου θα βρίσκεται σε ένα επίπεδο κάθετο στο διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής. Ως αποτέλεσμα, το φορτισμένο αντικείμενο θα κινηθεί σε κύκλο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η μαγνητική δύναμη Lorentz γίνεται κεντρομόλος δύναμη.
Η κατεύθυνση της δύναμης Lorentz είναι κάθετη προς την κατεύθυνση των διανυσμάτων ταχύτητας και μαγνητικής επαγωγής. Τη στιγμή της κίνησης ενός φορτισμένου σωματιδίου σε ένα μαγνητικό πεδίο, αυτή η δύναμη δεν λειτουργεί. Κατά συνέπεια, το μέγεθος του διανύσματος της ταχύτητας διατηρείται αυτή τη στιγμή και μόνο η κατεύθυνση αυτού του διανύσματος αλλάζει.
Πηγές:
- Μαγνητική αλληλεπίδραση ρευμάτων
Συμβουλή 2: Η ένταση του μαγνητικού πεδίου και τα κύρια χαρακτηριστικά του
Το μαγνητικό πεδίο είναι μια από τις μορφές της ύλης, η αντικειμενική πραγματικότητα. Είναι αόρατο στο ανθρώπινο μάτι, αλλά η ύπαρξή του εκδηλώνεται με τη μορφή μαγνητικών δυνάμεων που επηρεάζουν φορτισμένα σωματίδια και μόνιμους μαγνήτες.
Γραφική αναπαράσταση μαγνητικού πεδίου
Το μαγνητικό πεδίο είναι αόρατο από τη φύση του. Για ευκολία, έχει αναπτυχθεί μια μέθοδος γραφική εικόναμε τη μορφή ηλεκτρικών γραμμών. Η κατεύθυνσή τους πρέπει να συμπίπτει με την κατεύθυνση των δυνάμεων του μαγνητικού πεδίου. Οι γραμμές δύναμης δεν έχουν αρχή και τέλος: είναι κλειστές. Αυτό αντανακλά μια από τις εξισώσεις του Maxwell στη θεωρία της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης. Είναι αποδεκτό από την επιστημονική κοινότητα ότι οι γραμμές δύναμης «αρχίζουν» από τον βόρειο πόλο του μαγνήτη και «τελειώνουν» στον νότιο πόλο. Αυτή η προσθήκη έγινε αποκλειστικά για να προσδιοριστεί υπό όρους η κατεύθυνση του διανύσματος δύναμης μαγνητικού πεδίου.
Η κλειστότητα των γραμμών του μαγνητικού πεδίου μπορεί να επαληθευτεί χρησιμοποιώντας ένα απλό πείραμα. Χρειάζεστε έναν μόνιμο μαγνήτη και την περιοχή γύρω από αυτό με ρινίσματα σιδήρου. Θα τοποθετηθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορείτε να βλέπετε τις γραμμές της δύναμης.
Ισχύς μαγνητικού πεδίου
Το διάνυσμα έντασης μαγνητικού πεδίου είναι το ίδιο διάνυσμα που περιγράφηκε στην προηγούμενη ενότητα. Είναι η κατεύθυνσή του που πρέπει να συμπίπτει με την κατεύθυνση των γραμμών δύναμης. Αυτή είναι η δύναμη με την οποία το πεδίο δρα σε έναν μόνιμο μαγνήτη που βρίσκεται σε αυτό. Η τάση χαρακτηρίζει την αλληλεπίδραση του μαγνητικού πεδίου με την περιβάλλουσα ύλη. Υπάρχει ένα ειδικό με το οποίο μπορείτε να προσδιορίσετε το μέτρο του διανύσματός του σε οποιοδήποτε σημείο του χώρου (νόμος Biot-Savart-Laplace). Η τάση δεν εξαρτάται από τις μαγνητικές ιδιότητες του μέσου και μετράται σε oersteds (στο σύστημα CGS) και σε A/m (SI).
Επαγωγή μαγνητικού πεδίου και μαγνητική ροή
Η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου χαρακτηρίζει την έντασή του, δηλ. ικανότητα παραγωγής έργου. Όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η ικανότητα, τόσο ισχυρότερο είναι το πεδίο και τόσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση των γραμμών πεδίου σε 1 m2. Μαγνητική ροήείναι το προϊόν της επαγωγής και της περιοχής που επηρεάζεται από το πεδίο. Αριθμητικά, αυτή η τιμή συνήθως ισοδυναμεί με τον αριθμό των γραμμών δύναμης που διεισδύουν ορισμένη περιοχή. Η ροή είναι μέγιστη εάν η θέση βρίσκεται κάθετα προς την κατεύθυνση του διανύσματος τάσης. Όσο μικρότερη είναι αυτή η γωνία, τόσο πιο αδύναμη είναι η πρόσκρουση.
Μαγνητική διαπερατότητα
Η επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου σε ένα συγκεκριμένο μέσο εξαρτάται από τη μαγνητική του διαπερατότητα. Αυτή η τιμή χαρακτηρίζει το μέγεθος της επαγωγής στο μέσο. Ο αέρας και ορισμένες ουσίες έχουν μαγνητική διαπερατότητα κενού (η τιμή λαμβάνεται από τον πίνακα των φυσικών σταθερών). Στους σιδηρομαγνήτες είναι χιλιάδες φορές μεγαλύτερος.
Χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρική μηχανική, τη μηχανολογία και πολλές άλλες βιομηχανίες. Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι οι ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά των μαγνητών νεοδυμίου εξαρτώνται από διάφορους παράγοντες. Για την αποτελεσματικότητά τους Πρακτική εφαρμογηΕίναι σημαντικό να λάβετε υπόψη το μέγεθος, το σχήμα και την ισχύ των προϊόντων. Θα πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη οι αδυναμίες τους, συμπεριλαμβανομένων των περιορισμών θερμοκρασίας λειτουργίας. Μόνο λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά και τις κατηγορίες μαγνητών νεοδυμίου είναι δυνατό να επιλέξετε επιλογές προϊόντων που είναι βέλτιστες σε τιμή και μαγνητική αντοχή.
Πώς να προσδιορίσετε την ισχύ ενός μαγνήτη νεοδυμίου
Το βασικό χαρακτηριστικό ενός μαγνήτη είναι η δύναμή του. Αυτή η παράμετρος θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την επιλογή κατάλληλων προϊόντων για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων. εφαρμοσμένα προβλήματα. Ο ευκολότερος τρόπος για να προσδιορίσετε την ισχύ ενός μαγνήτη νεοδυμίου και τη συμμόρφωσή του με την προγραμματισμένη χρήση είναι να δώσετε προσοχή στις ακόλουθες παραμέτρους:
1) Δύναμη λαβής.Η περιγραφή των μαγνητών υποδεικνύει τον δείκτη δύναμης έλξης. Με βάση αυτό το χαρακτηριστικό, είναι δυνατό να κριθεί η μάζα των αντικειμένων που μπορούν να συγκρατηθούν, καθώς και η απαιτούμενη δύναμη για την αποκόλλησή τους. Η ισχύς των μαγνητών νεοδυμίου συνήθως υποδεικνύεται σε κιλά και μερικές φορές σε νιούτον.
2) Αριθμός κράματος.Οι ιδιότητες ενός υλικού που βασίζεται σε μια ένωση νεοδυμίου, σιδήρου και βορίου εξαρτώνται από πρόσθετα εγκλείσματα. Με βάση τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί η καμπύλη απομαγνητισμού των μαγνητών νεοδυμίου όταν χρησιμοποιείται ένα συγκεκριμένο κράμα, λαμβάνει τον συγκεκριμένο αριθμό του. Για παράδειγμα, Ν 38 ή μαγνήτες νεοδυμίου Ν 45. Ο αριθμός του κράματος είναι ευθέως ανάλογος με τη δύναμη έλξης. Έτσι, με αυτόν τον δείκτη μπορεί κανείς να κρίνει την ισχύ ενός μαγνήτη νεοδυμίου.
3) Επαγωγή.Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε το υλικό για την επίλυση σύνθετων τεχνικών προβλημάτων, τότε δεν θα είναι αρκετό να λάβετε υπόψη τη δύναμη σχίσιμου ή τον αριθμό του κράματος. Επιπλέον, η επαγωγή του μαγνήτη νεοδυμίου πρέπει να είναι γνωστή. Ειδικότερα, αυτός ο δείκτης έχει καίρια σημασία κατά την επιλογή υλικών για την ενεργοποίηση αισθητήρων Hall ή ρελέ καλαμιού. Η μαγνητική επαγωγή των μαγνητών νεοδυμίου καθορίζει την ένταση και την κατεύθυνση του πεδίου σε ένα συγκεκριμένο σημείο που βρίσκεται κοντά στον μαγνήτη. Η μέτρησή του πραγματοποιείται σε Gauss και Tesla (1 Tesla=10.000 Gauss).
Ποιες παράμετροι καθορίζουν τις ιδιότητες των μαγνητών νεοδυμίου
Πώς να επιλέξετε τον σωστό ισχυρό μαγνήτη νεοδυμίου
Στις περισσότερες περιπτώσεις, η ισχύς των απλούστερων και φθηνότερων μαγνητών είναι επαρκής για οικιακή χρήση. Αλλά σε μια κατάσταση όπου η δύναμη πρόσφυσης των μαγνητών νεοδυμίου έρχεται πρώτη, ορισμένα χαρακτηριστικά των προϊόντων και οι συνθήκες χρήσης τους θα πρέπει να ληφθούν υπόψη:
