Πώς να μετρήσετε πόσο ισχυρός είναι ένας μαγνήτης;

Ο μαγνήτης είναι ένα αντικείμενο ή συσκευή που τραβά ορισμένα μέταλλα προς τον εαυτό του. Η δύναμη έλξης ενός μαγνήτη συνήθως λειτουργεί σε σίδηρο, κοβάλτιο, νικέλιο, ορισμένους τύπους κραμάτων και ορισμένους τύπους χάλυβα. Επιπλέον, ένας μαγνήτης μπορεί επίσης να ασκήσει είτε ελκυστική δύναμη είτε απωστική δύναμη σε έναν άλλο μαγνήτη.

Μεταβλητές μαγνητικές αντοχές

Υπάρχουν διαφορετικά είδη μαγνητών. Έχουν επίσης μεταβλητές μαγνητικές αντοχές. Η ισχύς ενός μαγνήτη εκφράζεται συνήθως ως η μάζα του διαιρεμένη με το προϊόν της ηλεκτρικής φόρτισης και του χρόνου. Το tesla (T) είναι η τυπική μονάδα μέτρησης της έντασης του μαγνητικού πεδίου. Ένα tesla είναι 1 kg ανά coulomb δευτερόλεπτο. Μια σχετική μονάδα είναι το gauss, το οποίο ισοδυναμεί με 0,0001 tesla.

Μπορείτε να μετρήσετε την ισχύ πεδίου του μαγνήτη χρησιμοποιώντας διάφορες συσκευές που κατασκευάζονται για το σκοπό αυτό. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα είναι μαγνητόμετρα, γκαζόμετρα και δοκιμαστικά έλξης. Τα μαγνητόμετρα μπορούν να λαμβάνουν μετρήσεις σε μονάδες gauss και άλλες τυχαίες μονάδες. Τα Gaussmeters μετρούν αποκλειστικά τη μαγνητική ισχύ ως προς τις μονάδες gauss. Pull-testers μπορούν να ποσοτικοποιήσουν την ισχύ έλξης του μαγνήτη σε όρους μονάδων δύναμης όπως κιλά ή λίβρες.

Ακολουθούν μερικές συμβουλές που πρέπει να θυμάστε εάν θέλετε να μετρήσετε πόσο ισχυρός είναι ένας μαγνήτης.

• Έχετε κάποια ιδέα για τη δύναμη μαγνητικού πεδίου των μαγνητών που βρίσκονται συνήθως στη φύση και στις βιομηχανίες. Για παράδειγμα, η ίδια η Γη είναι ένας πολύ μεγάλος μαγνήτης. Η ισχύς του μαγνητικού πεδίου είναι περίπου 0,5 gauss. Από την άλλη πλευρά, ο μαγνήτης που μπορείτε να βρείτε σε ένα ψυγείο έχει ισχυρότερη ισχύ από την ίδια τη Γη. ένας μαγνήτης ψυγείου έχει συνήθως περίπου εκατό gauss. Οι μόνιμοι μαγνήτες, όπως αυτοί που κατασκευάζονται από νεοδύμιο, είναι επίσης συνήθως πολύ ισχυροί. Ένα μικρό κομμάτι τέτοιων μαγνητών μπορεί να έχει μαγνητική ισχύ περίπου μερικές χιλιάδες gauss, ενώ ένα ηλεκτρομαγνητικό μπορεί να συσκευάσει έως και 15000 gauss.
• Χρησιμοποιήστε μαγνητόμετρο δέσμης προβόλου για να μετρήσετε τη μαγνητική αντοχή. Μια τέτοια συσκευή διατίθεται σε τρεις τύπους. Με ένα χωρητικό μαγνητόμετρο, μπορείτε να μετρήσετε τη δύναμη της ροπής του μαγνήτη σε ένα πεδίο. Τα χωρητικά μαγνητόμετρα μπορούν να μετρήσουν με ακρίβεια την αντοχή με ακρίβεια έως 10-10 J / T (joules ανά tesla) εντός ενός μαγνητικού πεδίου διαμέτρου 10 T ανά εκατοστό. Για πολύ μικρά δείγματα, μπορείτε να μετρήσετε τη ροπή του μαγνήτη χρησιμοποιώντας ένα πιεζοηλεκτρικό μαγνητόμετρο. Αυτή η συσκευή μετρά τις αλλαγές που συμβαίνουν στην ηλεκτρική αντίσταση όταν το δείγμα σας είναι λυγισμένο. Ένας τρίτος τύπος μαγνητόμετρου είναι το μαγνητόμετρο δονητικού δείγματος, το οποίο μπορεί να μετρήσει μεγαλύτερα δείγματα με διάμετρο έως 6 mm και με ακρίβεια 10-6 J / T. Αυτή η συσκευή μπορεί να λειτουργήσει έως ένα μέγιστο μαγνητικό πεδίο 33 T.
• Για τη μέτρηση του μαγνητισμού σε επιφάνειες όπως υγρά, λεπτές μεμβράνες και αέρια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια συσκευή ανίχνευσης που ονομάζεται μαγνητο-οπτική συσκευή ανίχνευσης εφέ kerr. Αυτό το όργανο μπορεί να λειτουργήσει σε δείγματα που εκπέμπουν μαγνητικά πεδία έως 20 Τ και έως το πολύ περίπου 2 cm σε διάμετρο.

Η ισχύς του μαγνήτη που εξετάζετε θα επηρεάσει την προβλεπόμενη χρήση του, οπότε είναι σημαντικό να γνωρίζετε πώς να μετράτε κατάλληλα τη μαγνητική ισχύ. Δεδομένου ότι υπάρχουν διάφορα όργανα που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε, πρέπει επίσης να ξέρετε ποιο θα είναι το καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ανάλογα με τον τύπο του μαγνήτη, την ισχύ και το είδος του μαγνητικού πεδίου που αναλύεται.