Jak určit magnety -

Magnety se používají všude v motiech, dynamo stroje, chladničkách, kreditních a debetních karet, různých elektronických zařízeních, například v pickupech na elektrických kytarách, stereofonních reproduktorů, pevných disků počítačů. Magnety mohou být konstantní a sestávají z přírodních magnetických materiálů (železa nebo slitin), nebo být elektromagnety. V elektromagnetech je magnetické pole vytvořeno tím, že procházejí elektrickým polem přes drátovou cívku, obviňuje se kolem železného jádra. Existuje několik faktorů, které ovlivňují výkon magnetického pole, a tato síla může být změněna několika způsoby. Tyto faktory a metody jsou popsány v tomto článku.

Kroky

Metoda 1 z 3:

Určete faktory, které ovlivňují výkon magnetického pole

jeden. Zvažte charakteristiky magnetu. Vlastnosti magnetu jsou popsány následujícími parametry:

Donucovací síla magnetického pole je indikováno jako HC. To je hodnota externího magnetického pole, ve kterém magnet může být poškozen. Čím vyšší je tato hodnota, tím těžší je to pro tento magnet.
Zbytková magnetická indukce je indikována jako BR. Toto je maximální síla (indukce) magnetického pole, které může vytvořit magnet v nepřítomnosti vnějšího magnetického pole.
Maximální hustota magnetického toku je spojena s indukcí magnetického pole, která je označena jako bmax. Čím vyšší je tato hodnota, tím silnějším tento magnet.
Teplotní koeficient zbytkové magnetické indukce, který je označen jako tcoef br a je měřen ve frakcích stupňů Celsia, popisuje, kolik indukce magnetického pole se sníží, když je teplota zvýšena. Například, pokud je TCOEF BR roven 0,1, znamená to, že se zvyšováním teploty magnetu 100 stupňů Celsia se indukce magnetického pole snižuje o 10 procent.
Maximální provozní teplota (označená jako TMAX) je nejvyšší teplotou, při které materiál zcela zachovává své magnetické vlastnosti. Při teplotách pod Tmaxem si magnet zachovává svou sílu. Pokud se materiál zahřívá nad teplotou TMAX, po ochlazení se jeho pevnost sníží. Pokud se však materiál zahřívá nad svou teplotou Curie, která je označena jako Tcurie, bude zcela demagnetizovat.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 2

2. Zvažte, jaký materiál je permanentní magnet. Permanentní magnety obvykle provádějí následující materiály:

Slitina Neodym, železo a bor. Tento materiál má nejvyšší magnetickou indukci (12).800 Gaussové), donucovací síla magnetického pole (12).300 Erstedov) a maximální hustota magnetického toku (40). Vyznačuje se také nejnižší maximální provozní teplotou a teplotou Curie (150 a 310 stupňů Celsia), jeho teplotní koeficient je -0.12.

Slay Samaria s Cobaltem řadí druhou největší donucovací sílu magnetického pole, což je 9.200 Eversedov. Vytváří magnetickou indukci silou 10.500 Gaussů a maximální hustota magnetického toku 26. Jeho maximální pracovní teplota je mnohem vyšší než u slitin Neodym, železo a bor, a je 300 stupňů Celsia, a Curieho teplota je 750 stupňů Celsia. Teplotní koeficient této slávy je 0,04.

Alnicio je hliník, nikl a kobaltová slitina. Jeho indukce magnetického pole (12).500 Gaussians) se blíží stejné charakteristice neodymové slitiny, železa a boru, ale má mnohem nižší donucovací magnetické pole (640 Erstedov), a proto nižší maximální hustota magnetického toku (5,5). Ve srovnání se slitinou Samaria a kobaltu má tento materiál vyšší maximální provozní teplotu (540 stupňů Celsia) a teplota Curie (860 stupňů Celsia). Jeho teplotní koeficient je 0,02.

Magnety z keramiky a ferritu mají mnohem menší hodnotu indukce magnetického pole a maximální hustota magnetického toku, které tvoří 3.900 Gaussians a 3.5. Jejich donucovací síla magnetického pole je však mnohem vyšší než Alnico a je 3.200 Eversedov. Jejich maximální provozní teplota je podobná slitině Samarium s kobaltem, zatímco teplota Curie je podstatně nižší (460 stupňů Celsia). Teplotní koeficient těchto materiálů je -0.2, to znamená, že se zvyšující se teplota snižuje pevnost jejich magnetického pole mnohem rychleji než jiné materiály.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 3

3. Vypočítejte počet otáček elektromagnetické cívky. Čím více otáček spadají na jednotku délky cívky, čím vyšší je síla magnetického pole. Standardní elektromagnety jsou vybaveny poměrně masivní jádro z jednoho z výše popsaných materiálů, kolem které jsou umístěny velké zatáčky. Jednoduchý elektromagnet se však snadno vztahuje: Stačí, aby se hřebík, vítr to s drátem a připojit jeho konce baterií napětím 1,5 volty.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 4

4. Zkontrolujte aktuální sílu, která prochází vinutí elektromagnetu. Použití pro tento multimetr. Čím vyšší je proud, tím silnější je vytvořen magnetickým polem.

Další jednotkou měření výkonu magnetického pole v metrickém systému je ampér. Tato hodnota určuje, kolik energie magnetického pole se zvyšuje se zvýšením proudu a / nebo počtu otáček.

Metoda 2 z 3:

Ohodnoťte magnetické pole pomocí klipů

jeden. Vytvořte držák pro permanentní magnet ve formě tyče. K tomu můžete použít clothespin a papír nebo plastové sklo. Tato metoda je vhodná pro demonstraci akcí magnetického pole do školách tříd Junior.

S pomocí skote připojte jeden z dlouhých konců clothespins na dno skla.
Dát sklenici s clothespin připojeným k němu vzhůru nohama.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 6

2. Vezměte si klip tak, aby se hák dopustil. Chcete-li to udělat, můžete jednoduše ohnout vnější okraj klipů. Na tomto háku pozastavíte další sponky.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 7

3. Pro měření výkonu magnetického pole přidejte další klipy. Připevněte zakřivené háčkování sponky na jeden z pólů magnetu. V tomto případě by se háčkované místo mělo zavěsit volně dolů. Dotkněte se háku jiných klipů. Pokračujte v přidávání klipů, zatímco pod jejich váhou se hák neroztrhne od magnetu a všechny sponky na papír padnou na stůl.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 8

4. Označte počet klipů, ve kterých se hák vypustil od magnetu. Poté, co přidáte dostatek klipů a horní klip se odtrhne z magnetu, pečlivě vypočítat počet klipů, ve kterém se stalo a napište ho.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 9

Pět. Získejte izolační pásku na spodní pól magnetu. Připojte tři malé proužky izolační pásky do magnetu magnetu a znovu zavěste ohýbaný háčkování.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 10

6. Přidejte klipy k háku, dokud se znovu nezdaří z magnetu. Opakujte předchozí postup a pověste se na hák klipů, takže nakonec se opět rozpadli od magnetu a padli na stůl.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 11

7. Zapište si, kolik klipů potřebuje tentokrát. Kromě počtu klipů zapište počet proužků izolační pásky, které jste uvízli na pólu magnetu.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 12

osm. Opakujte předchozí krok několikrát se všemi boPodle počtu izolačních pásových pásů. Pokaždé, když rekapitulujete počet klipů, při kterých jsou rozděleny z magnetu a počet izolačních pásků. Vzhledem k tomu, že počet proužků pro separaci od magnetu bude vyžadovat méně cront.

Metoda 3 z 3:

Změřte magnetické pole Gaussmeter

jeden. Určete základní nebo spouštěcí napětí. To lze provést pomocí Gaussmeter, který se také nazývá magnetometr nebo detektor EMF (elektromotorická síla). Jedná se o ruční zařízení, které umožňuje měřit napájení a směr magnetického pole. Gaussmeter lze zakoupit v obchodě Electronicics, je snadno ovladatelný. Tato metoda je vhodná pro demonstraci působení magnetického pole na žáky na střední školy a studenty. Chcete-li začít, proveďte následující:

Nastavte maximální hodnotu napětí 10 voltů, DC (trvalý proud).
Poznamenejte si odečty na displeji přístroje, když se nachází daleko od magnetu. Bude to základní nebo startovací napětí v0.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 14

2. Dotkněte se přístrojové sondy k jednomu z pólů magnetu. V některých Gaussmeterech je tato sonda, tzv. Sníček senzor, je zabudován do integrovaného obvodu a měly by se dotknout magnetického pólu.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů Krok 15

3. Zapište si novou hodnotu napětí v1. Toto napětí bude větší nebo menší než předchozí hodnota, v závislosti na tom, který pól magnetu se dotknete senzor haly. Pokud se napětí zvýšilo, znamená to, že jste přinesli sondu na severní pól magnetu. Pokud se napětí snížilo, znamená to, že jste se dotkli jižního pólu magnetu.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 16

4. Najít rozdíl mezi počátečními a následnými hodnotami napětí. Pokud je senzor kalibrován v Milivolt, sdílejte hodnotu o 1.000 překládat Milivolt do Volty.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 17

Pět. Sdílejte výsledek na citlivost snímače. Pokud je například citlivost snímače 5 milivoltů na Gauss, by měla být rozdělena do 5. V citlivosti 10 mliivoltů na Gaussu je nutné výsledek rozdělit o 10. Získaná hodnota bude odpovídat indukci (výkonu) magnetického pole v Gaussu.

Obrázek s názvem Určete pevnost magnetů krok 18

6. Opakujte měření v různých vzdálenostech z magnetu. Umístěte senzor na různých vzdálenostech od magnetického pólu a zapište výsledky.

Tipy

Pro každou ze dvou pólů magnetu se magnetická pole snižuje v poměru k čtverci vzdálenosti od pólu. Pokud je tedy vzdálenost snížena, indukce magnetického pole se sníží o 4krát. Nicméně, odstraněním ze středu magnetu, síla pole snižuje v poměru do třetího stupně vzdálenosti. Například, pokud se vzdálenost zvýšit dvakrát, indukce magnetického pole sníží 8krát.

Varování

Pokud magnet pokles nebo klepat, když jsou jeho póly směřovány proti magnetickém poli Země (jižní pól magnetu je zaměřena na jižní a severní - do severního magnetického pólu Země) nebo kolmá k tomuto poli, Může demagnetizovat. Ve stejné době, ocelový hřebík může být magnetizován, pokud na něj klepnete, když se nachází paralelně s magnetickým polem Země.

Co potřebuješ

Bar
Kolík
Papír nebo plastové sklo (500 mililitrů)
Klip
Izolační páska nakrájíme na malé proužky
Gaussmetr nebo multimetr