یک آهنربا چقدر نیروی کششی دارد؟ برخی از مردم فکر می کنند آهنرباهای NdFeB می توانند اجسام را با 600 برابر وزن خود بکشند. این دقیقا؟ آیا فرمول محاسبه ای برای مکش آهنربا وجود دارد؟ امروز بیایید در مورد "نیروی کشش" آهنرباها صحبت کنیم.
در کاربرد آهنربا، شار مغناطیسی یا چگالی شار مغناطیسی شاخص بسیار مهمی برای اندازه گیری عملکرد (به ویژه در موتورها) است. با این حال، در برخی از زمینه های کاربردی، مانند جداسازی مغناطیسی و ماهیگیری مغناطیسی، شار مغناطیسی معیار مؤثری برای جداسازی یا اثر مکش نیست و نیروی کشش مغناطیسی شاخص مؤثرتری است.
نیروی کششی آهنربا به وزن ماده فرومغناطیسی اشاره دارد که می تواند توسط آهنربا جذب شود. به طور مشترک تحت تأثیر عملکرد، شکل، اندازه و فاصله جاذبه آهنربا قرار می گیرد. هیچ فرمول ریاضی برای محاسبه جاذبه آهنربا وجود ندارد، اما می توانیم مقدار جاذبه مغناطیسی را از طریق دستگاه اندازه گیری جاذبه مغناطیسی (به طور کلی اندازه گیری کشش آهنربا و تبدیل آن به وزن) اندازه گیری کنیم، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است. نیروی کشش آهنربا با افزایش فاصله جسم جذب به تدریج کاهش می یابد.
اگر محاسبه نیروی مغناطیسی را در گوگل جستجو کنید، بسیاری از وب سایت ها می نویسند "طبق تجربه، نیروی مغناطیسی آهنربای NdFeB حدود 600 برابر وزن خود است (640 برابر نیز نوشته شده است)". این که آیا این تجربه درست است یا نه، ما از طریق آزمایش متوجه خواهیم شد.
آهنرباهای متخلخل NdFeB n42 با اشکال و اندازه های مختلف در آزمایش انتخاب شدند. پوشش سطح NiCuNi بود که در جهت ارتفاع مغناطیسی شد. حداکثر نیروی کششی (قطب N) هر آهنربا اندازه گیری و به وزن جاذبه تبدیل شد. نتایج اندازه گیری به شرح زیر است:
پیدا کردن از نتایج اندازه گیری دشوار نیست:
- نسبت وزنی که آهنرباهایی با اشکال و اندازه های مختلف می توانند به وزن خود جذب کنند بسیار متفاوت است. برخی کمتر از 200 برابر، برخی بیش از 500 برابر و برخی می توانند به بیش از 3000 برابر برسند. بنابراین 600 بار نوشته شده در اینترنت کاملا صحیح نیست
- برای یک آهنربای سیلندر یا دیسکی با قطر یکسان، هر چه ارتفاع بیشتر باشد، وزن بیشتری می تواند جذب کند و نیروی مغناطیسی اساساً متناسب با ارتفاع است.
- برای یک سیلندر یا دیسک آهنربا با همان ارتفاع (سلول آبی)، هرچه قطر بزرگتر باشد، وزن بیشتری می تواند جذب کند و نیروی مغناطیسی اساساً با قطر متناسب است.
- قطر و ارتفاع سیلندر یا دیسک مگنت (سلول زرد) با حجم و وزن یکسان متفاوت است و وزن قابل جذب بسیار متفاوت است. به طور کلی، هرچه جهت جهت آهنربا طولانی تر باشد، مکش بیشتر است
- برای آهنرباهایی با حجم یکسان، نیروی مغناطیسی لزوما برابر نیست. با توجه به اشکال مختلف، نیروی مغناطیسی ممکن است بسیار متفاوت باشد. برعکس، به طور مشابه، آهنرباهایی که وزن یکسانی از مواد فرومغناطیسی را جذب می کنند ممکن است شکل، حجم و وزن متفاوتی داشته باشند.
- فرقی نمی کند که کدام نوع اشکال، طول جهت جهت گیری بیشترین نقش را در تعیین نیروی مغناطیسی دارد.
مورد بالا آزمایش نیروی کششی برای آهنرباهای هم درجه است. در مورد نیروی کشش برای آهنرباهای متفاوت با درجه های مختلف چطور؟ بعدا تست و مقایسه خواهیم کرد.
زمان ارسال: مه-11-2022