Koliku vučnu silu ima magnet? Neki ljudi misle da NdFeB magneti mogu vući objekte 600 puta veće od vlastite težine. Je li to točno? Postoji li formula za izračun magnetskog usisavanja? Danas razgovarajmo o "vlačnoj sili" magneta.
U primjeni magneta, magnetski tok ili gustoća magnetskog toka je vrlo važan pokazatelj za mjerenje performansi (posebno kod motora). Međutim, u nekim poljima primjene, kao što je magnetsko odvajanje i magnetski ribolov, magnetski tok nije učinkovita mjera odvajanja ili usisnog učinka, a magnetska vučna sila je učinkovitiji indeks.
Vučna sila magneta odnosi se na težinu feromagnetskog materijala koji magnet može privući. Na to zajedno utječu izvedba, oblik, veličina i privlačna udaljenost magneta. Ne postoji matematička formula za izračunavanje privlačnosti magneta, ali možemo izmjeriti vrijednost magnetske privlačnosti pomoću uređaja za mjerenje magnetske privlačnosti (općenito izmjerite napetost magneta i pretvorite je u težinu), kao što je prikazano na sljedećoj slici. Vučna sila magneta postupno će se smanjivati s povećanjem udaljenosti objekta koji privlači.
Ako tražite izračun magnetske sile na Googleu, mnoge web stranice će napisati "prema iskustvu, magnetska sila NdFeB magneta je oko 600 puta veća od njegove vlastite težine (640 puta također napisano)". Je li to iskustvo ispravno ili ne, znat ćemo kroz pokuse.
U eksperimentu su odabrani sinterirani NdFeB n42 magneti različitih oblika i veličina. Površinski premaz bio je NiCuNi, koji je bio magnetiziran kroz visinski smjer. Izmjerena je maksimalna vlačna sila (N pol) svakog magneta i pretvorena u težinu privlačenja. Rezultati mjerenja su sljedeći:
Iz rezultata mjerenja nije teško pronaći:
- Omjer težine koju magneti različitih oblika i veličina mogu privući prema vlastitoj težini jako varira. Neki su manji od 200 puta, neki su veći od 500 puta, a neki mogu doseći i više od 3000 puta. Dakle, 600 puta napisano na internetu nije potpuno točno
- Za magnet cilindra ili diska istog promjera, što je veća visina, to može privući veću težinu, a magnetska sila je u osnovi proporcionalna visini
- Za cilindar ili disk magnet iste visine (plava ćelija), što je veći promjer, to veću težinu može privući, a magnetska sila je u osnovi proporcionalna promjeru
- Promjer i visina magneta cilindra ili diska (žuta ćelija) s istim volumenom i težinom su različiti, a težina koja se može privući uvelike varira. Općenito, što je dulji smjer usmjerenja magneta, to je veće usisavanje
- Za magnete istog volumena, magnetska sila nije nužno jednaka. Ovisno o različitim oblicima, magnetska sila može jako varirati. Suprotno tome, slično, magneti koji privlače istu težinu feromagnetskih materijala mogu imati različite oblike, volumene i težine
- Bez obzira na vrstu oblika, duljina smjera orijentacije igra najveću ulogu u određivanju magnetske sile.
Gore navedeno je ispitivanje sile povlačenja za magnete istog stupnja. Što je s vučnom silom za magnete različite kvalitete? Kasnije ćemo testirati i usporediti.
Vrijeme objave: 11. svibnja 2022