Яку тягнучу силу має магніт? Деякі люди вважають, що магніти NdFeB можуть тягнути об’єкти, вага яких у 600 разів перевищує його власну вагу. Це точно? Чи існує формула розрахунку для всмоктування магніту? Сьогодні давайте поговоримо про «тягнучу силу» магнітів.
У застосуванні магнітів магнітний потік або щільність магнітного потоку є дуже важливим показником для вимірювання продуктивності (особливо в двигунах). Однак у деяких галузях застосування, таких як магнітне розділення та магнітна ловля, магнітний потік не є ефективним показником ефекту розділення або всмоктування, а магнітна тягова сила є більш ефективним показником.
Сила тяги магніту відноситься до ваги феромагнітного матеріалу, який може притягуватися магнітом. На нього разом впливають продуктивність, форма, розмір і відстань тяжіння магніту. Немає математичної формули для розрахунку сили тяжіння магніту, але ми можемо виміряти величину магнітного тяжіння за допомогою вимірювального пристрою (зазвичай вимірюйте натяг магніту та перетворите його на вагу), як показано на малюнку нижче. Сила притягування магніту поступово зменшуватиметься зі збільшенням відстані до об’єкта тяжіння.
Якщо ви шукатимете розрахунок магнітної сили в Google, багато веб-сайтів напишуть «згідно з досвідом, магнітна сила магніту NdFeB приблизно в 600 разів перевищує його власну вагу (також написано в 640 разів)». Чи правильний цей досвід чи ні, ми дізнаємося за допомогою експериментів.
Для експерименту були обрані спечені магніти NdFeB n42 різних форм і розмірів. Поверхневе покриття було NiCuNi, яке було намагнічено по висоті. Максимальна сила розтягування (N-полюс) кожного магніту була виміряна та перетворена у вагу притягання. Результати вимірювань такі:
За результатами вимірювань не важко знайти:
- Співвідношення ваги, яку можуть притягнути магніти різних форм і розмірів, до їх власної ваги дуже різниться. Деякі менше ніж у 200 разів, деякі більше ніж у 500 разів, а деякі можуть досягати більше ніж 3000 разів. Тому 600 разів написане в інтернеті не зовсім вірно
- Для циліндра або дискового магніту з однаковим діаметром, чим більша висота, тим більшу вагу він може притягнути, а магнітна сила в основному пропорційна висоті
- Для циліндра або дискового магніту однакової висоти (синя клітинка), чим більший діаметр, тим більшу вагу він може притягнути, а магнітна сила в основному пропорційна діаметру
- Діаметр і висота циліндра або дискового магніту (жовта комірка) з однаковим об’ємом і вагою відрізняються, і вага, яку можна притягнути, сильно відрізняється. Як правило, чим довший напрямок орієнтації магніту, тим сильніше всмоктування
- Для магнітів з однаковим об’ємом магнітна сила не обов’язково однакова. Відповідно до різних форм магнітна сила може сильно відрізнятися. Навпаки, подібним чином магніти, які притягують однакову вагу феромагнітних матеріалів, можуть мати різну форму, об’єм і вагу.
- Незалежно від форми, довжина напрямку орієнтації відіграє найбільшу роль у визначенні магнітної сили.
Вище наведено випробування тягової сили для магнітів того самого класу. Як щодо тягової сили для різницевих магнітів різного класу? Пізніше перевіримо та порівняємо.
Час публікації: 11 травня 2022 р