Jak określić magnesy -

Magnesy są używane wszędzie w silnikach, maszynach dynamonów, lodówkach, kartach kredytowych i debetowych, różnych urządzeń elektronicznych, na przykład w przetwornikach na gitarach elektrycznych, głośnikach stereo, dyskach twardych komputerów. Magnesy mogą być stałe i składają się z naturalnych materiałów magnetycznych (żelazo lub stopy) lub bądź elektromagnesami. W elektromagnesach pole magnetyczne jest tworzone przez przechodząc pole elektryczne przez cewkę przewodową, oskarżając wokół żelaznego rdzenia. Istnieje kilka czynników wpływających na moc pola magnetycznego, a siła ta może zostać zmieniona na kilka sposobów. Te czynniki i metody są opisane w tym artykule.

Kroki

Metoda 1 z 3:

Określić czynniki wpływające na moc pola magnetycznego

jeden. Rozważ właściwości magnesu. Właściwości magnesu są opisane przez następujące parametry:

Moc przymusu pola magnetycznego jest wskazana jako HC. Jest to wartość zewnętrznego pola magnetycznego, w którym można regulować magnes. Im wyższa wartość, tym trudniej jest unożyć ten magnes.
Pozostała indukcja magnetyczna jest wskazana jako br. Jest to maksymalna siła (indukcja) pola magnetycznego, który może utworzyć magnes w przypadku braku zewnętrznego pola magnetycznego.
Maksymalna gęstość strumienia magnetycznego jest związana z indukcją pola magnetycznego, która jest oznaczona jako bmax. Im wyższa wartość, tym silniejszy ten magnes.
Współczynnik temperatury resztkowej indukcji magnetycznej, która jest oznaczona jako TCOEF BR i jest mierzona w frakcjach stopni Celsjusza, opisuje, jak wiele indukcji pola magnetycznego zmniejsza się, gdy temperatura jest podniesiona. Na przykład, jeśli TCOEF BR jest równy 0,1, oznacza to, że przy zwiększeniu temperatury magnesu 100 stopni Celsjusza, indukcja pola magnetycznego zmniejsza się o 10 procent.
Maksymalna temperatura robocza (oznaczona jako Tmax) jest najwyższą temperaturą, w której materiał w pełni zachowuje swoje właściwości magnetyczne. W temperaturach poniżej Tmax magnes zachowuje swoją siłę. Jeśli materiał jest ogrzewany powyżej temperatury TMAX, po ochłodzeniu jego siła spadnie. Jeśli jednak materiał jest podgrzewany powyżej temperatury Curie, która jest wskazana jako TCurie, będzie całkowicie demagnesować.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów Krok 2

2. Rozważ, jaki materiał jest magnesem trwałym. Magnesy trwałe zwykle wykonują następujące materiały:

Neodymium ze stopu, żelazo i bor. Ten materiał ma najwyższą indukcję magnetyczną (12.800 Gaussangs), przymusowa moc pola magnetycznego (12.300 Erstedov) i maksymalna gęstość strumienia magnetycznego (40). Charakteryzuje się również najniższą maksymalną temperaturą roboczą i temperaturą Curie (odpowiednio (150 i 310 stopni Celsjusza), jego współczynnik temperatury wynosi -0.12.

Stop Samarii z kobaltem zajmuje drugą największą mocą przymusową pola magnetycznego, który wynosi 9.200 Erstedov. Tworzy indukcję magnetyczną siłą 10.500 Gausy i maksymalna gęstość strumienia magnetycznego 26. Jego maksymalna temperatura robocza jest znacznie wyższa niż neodym, żelaza i bor i wynosi 300 stopni Celsjusza, a temperatura Curie wynosi 750 stopni Celsjusza. Współczynnik temperatury tej chwały wynosi 0,04.

Alnico jest aluminium, nikiel i stopu kobaltu. Jego indukcja pola magnetycznego (12.500 Gaussangs) są blisko tej samej charakterystyki stopu neodymowego, żelaza i boru, jednak ma znacznie niższe pola magnetyczne (640 Erstedov), a zatem niższą maksymalną gęstość strumienia magnetycznego (5,5). W porównaniu z stopem Samarii i kobaltu, ten materiał ma wyższą maksymalną temperaturę roboczą (540 stopni Celsjusza) i temperatura Curie (860 stopni Celsjusza). Jego współczynnik temperatury wynosi 0,02.

Magnesy z ceramiki i ferryt mają znacznie mniejszą wartość indukcji pola magnetycznego i maksymalną gęstość strumienia magnetycznego, stanowią odpowiednio 3.900 Gausin i 3,5. Jednak ich przymusowa moc pola magnetycznego jest znacznie wyższa niż Alnico i jest 3.200 Erstedov. Ich maksymalna temperatura pracy jest podobna do stopu samarium z kobaltem, podczas gdy temperatura Curie jest znacznie niższa (460 stopni Celsjusza). Współczynnik temperatury tych materiałów wynosi -0,2, czyli o rosnącej temperaturze, wytrzymałość ich pola magnetycznego zmniejsza znacznie szybciej niż inne materiały.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów Krok 3

3. Oblicz liczbę zwrotów cewki elektromagnetycznej. Im więcej obrotów spadają na jednostkowej długości cewki, tym wyższa moc pola magnetycznego. Standardowe elektromagnesy są wyposażone w dość masywny rdzeń z jednego z opisanych powyżej materiałów, wokół których znajdują się duże obroty. Jednak prosta elektromagnes jest łatwa do nawiązania: wystarczy wziąć paznokcie, wiatr z drutem i podłączyć swoje końce do baterii napięciem 1,5 woltetów.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów Krok 4

cztery. Sprawdź aktualną wytrzymałość, która przechodzi przez uzwojenie elektromagnes. Użyj tego multimetru. Im wyższy prąd, tym silniejszy jest tworzony przez pole magnetyczne.

Inną jednostką pomiaru mocy pola magnetycznego w systemie metrycznym jest amperowa. Ta wartość określa, ile mocy pola magnetycznego wzrasta wraz ze wzrostem prądu i / lub liczby tur.

Metoda 2 z 3:

Oceń pole magnetyczne za pomocą zacisków

jeden. Zrób uchwyt na magnes stały w postaci baru. Aby to zrobić, możesz użyć bielizny i papieru lub plastikowego szkła. Ta metoda doskonale nadaje się do wykazania działań pola magnetycznego dla uczniów klas młodzieży.

Za pomocą scotch, przymocuj jeden z długich końców bielizny na dno szkła.
Umieść szklankę ze śmiechem przymocowanym do niego do góry nogami.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów Krok 6

2. Weź zaczep, aby hak był. Aby to zrobić, możesz po prostu zgiąć zewnętrzną krawędź klipów. Na tym haczyku zawieszasz inne klipy papierowe.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów Krok 7

3. Aby zmierzyć moc pola magnetycznego, dodaj inne klipy. Przymocuj zakrzywione szydełkowe klipy papierowe do jednego z słupów magnetycznych. W takim przypadku Szydełkowane miejsce powinno się luźno w dół. Dotknij innych klipów. Kontynuuj dodawanie klipów, a pod ich masą hak nie pęknie od magnesu, a wszystkie papierowe klipy spadną na stole.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów Krok 8

cztery. Zaznacz liczbę klipów, w których haczyk oderwał się od magnesu. Po dodaniu wystarczającej ilości klipów, a górny klip rozdzieli się od magnesu, starannie obliczyć liczbę klipów, w których stało się i zapisz.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów Krok 9

pięć. Uzyskaj taśmę izolacyjną na dolnym biegunie magnesu. Przymocuj trzy małe paski taśmy izolacyjnej do magnesu magnesu i znów spędzać wygiętą szydełkę.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów Krok 10

6. Dodaj klipy do haka, aż ponownie nie powiedzie się z magnesu. Powtórz poprzednią procedurę i powiesić do haku klipów, tak że w końcu ponownie oderwali się od magnesu i spadł na stół.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów Krok 11

7. Zapisz, ile klipów potrzebuje tym razem. Oprócz liczby klipów, zapisz liczbę pasków taśmy izolacyjnej, którą utknąłeś na słupie magnesu.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów Krok 12

osiem. Powtórz poprzedni krok kilka razy wszystkim boPrzez liczbę pasków wstążkowych izolacyjnych. Za każdym razem, gdy odzyskasz liczbę klipów, w których są uszkodzone z magnesu, a liczba taśm izolacyjnych. Wraz z liczbą pasków do separacji od magnesu wymaga mniej clinks.

Metoda 3 z 3:

Zmierz pole magnetyczne Gaussmeter

jeden. Określ podstawowe lub wyjruchowe napięcie. Można to zrobić za pomocą Gaussmetera, który jest również nazywany magnetometrem lub detektorem EMF (elektromotoryczna moc). Jest to urządzenie ręczne, które umożliwia pomiar mocy i kierunku pola magnetycznego. Gaussmeter można kupić w sklepie elektronicznym, łatwo jest użyć. Ta metoda nadaje się do wykazania działania pola magnetycznego dla uczniów szkół średnich i uczniów. Aby rozpocząć, wykonaj następujące czynności:

Ustaw maksymalną wartość napięcia 10 woltów, DC (stały prąd).
Zwróć uwagę na odczyty na wyświetlaczu instrumentu, gdy znajduje się z dala od magnesu. Będzie to podstawowe lub początkowe napięcie V0.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów krok 14

2. Dotknij sondy instrumentu do jednego z słupów magnesowych. W niektórych komputerach Gaussets ta sonda ta tak zwana czujnik hali, jest wbudowana w układ zintegrowany i powinny dotknąć słupa magnesu.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów Krok 15

3. Zapisz nową wartość napięcia v1. Napięcie to będzie większe lub mniejsze niż poprzednia wartość, w zależności od tego, w zależności od pola magnesu dotkniesz czujnika hali. Jeśli napięcie wzrosło, oznacza to, że przyniosłeś sondę na biegun północny magnesu. Jeśli napięcie zmniejszyło się, oznacza to, że dotknąłeś południowego bieguna magnesu.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów krok 16

cztery. Znajdź różnicę między początkowymi i kolejnymi wartościami napięcia. Jeśli czujnik jest skalibrowany w Millivolt, udostępniaj wartość o 1.000 Aby przetłumaczyć Millivolt do Volta.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów krok 17

pięć. Udostępnij wynik na czułości czujnika. Na przykład, jeśli wrażliwość czujnika wynosi 5 milirypów na Gausie, należy podzielić na 5. W czułości 10 mililików na Gaussie konieczne jest podzielenie wyniku o 10. Uzyskana wartość będzie odpowiadać indukcji (mocy) pola magnetycznego w Gaussie.

Obraz zatytułowany Określ siłę magnesów krok 18

6. Powtórz pomiary na różnych dystansach z magnesu. Umieść czujnik na różnych dystansach od słupa magnetycznego i zapisz wyniki.

Rada

Dla każdego z dwóch biegunów magnesowych, siła pola magnetycznego zmniejsza się proporcjonalnie do kwadratu odległości od bieguna. Tak więc, jeśli odległość została zmniejszona o połowę, indukcja pola magnetycznego spadnie o 4 razy. Jednak, usuwając od środka magnesu, siła pola zmniejsza się proporcjonalnie do trzeciego stopnia odległości. Na przykład, jeśli odległość dwukrotna, indukcja pola magnetycznego zmniejszy się 8 razy.

Ostrzeżenie

Jeśli spadek magnesu lub pukanie, gdy jego Polacy są skierowane do pola magnetycznego Ziemi (południowy biegun magnes jest skierowany do południowego, a północ - do północnego polu magnetycznego Ziemi) lub prostopadle do tej dziedziny, Może demagnesować. Jednocześnie stalowy paznokci może być namagnesowany, jeśli zapukasz go, gdy znajduje się równolegle do pola magnetycznego Ziemi.

Czego potrzebujesz

Bar
Kołek
Szkło papierowe lub plastikowe (500 mililitrów)
Spinacz
Taśma izolacyjna cięta na małe paski
Gaussmeter lub multimetr