3 veidi, kā noteikt magnētiskā lauka stiprumu

Satura rādītājs:

3 veidi, kā noteikt magnētiskā lauka stiprumu
3 veidi, kā noteikt magnētiskā lauka stiprumu

Video: 3 veidi, kā noteikt magnētiskā lauka stiprumu

Video: 3 veidi, kā noteikt magnētiskā lauka stiprumu
Video: How To Install New DREAMBOOTH & Torch 2 On Automatic1111 Web UI PC For Epic Performance Gains Guide 2024, Novembris
Anonim

Magnēti parasti atrodami motoros, dinamos, ledusskapjos, debetkartēs un kredītkartēs, kā arī elektroniskajā aprīkojumā, piemēram, elektriskās ģitāras uztvērējos, stereo skaļruņos un datoru cietajos diskos. Magnēti var būt pastāvīgi, dabiski veidoti vai elektromagnēti. Elektromagnēts rada magnētisko lauku, kad elektriskā strāva iet caur stieples spoli, kas apvij dzelzs serdi. Ir vairāki faktori, kas ietekmē magnētiskā lauka stiprumu, un dažādi veidi, kā noteikt lauka stiprumu, un abi ir aplūkoti šajā rakstā.

Solis

1. metode no 3: Magnētiskā lauka stiprumu ietekmējošo faktoru noteikšana

Magnētu stiprības noteikšana 1. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 1. darbība

1. solis. Apsveriet magnēta īpašības

Magnētu īpašības ir aprakstītas, izmantojot šādas īpašības:

  • Piespiedu magnētiskā lauka stiprums, saīsināts kā Hc. Šis simbols atspoguļo citu magnētiskā lauka demagnetizācijas (magnētiskā lauka zuduma) punktu. Jo lielāks skaitlis, jo grūtāk magnētu noņemt.
  • Atlikušā magnētiskās plūsmas blīvums, saīsināts kā Br. Šī ir maksimālā magnētiskā plūsma, ko magnēts spēj radīt.
  • Magnētiskās plūsmas blīvumam atbilst kopējais enerģijas blīvums, saīsināts kā Bmax. Jo lielāks skaitlis, jo spēcīgāks magnēts.
  • Atlikušā magnētiskās plūsmas blīvuma temperatūras koeficients, saīsināts kā Tcoef Br un izteikts procentos pēc Celsija grādiem, izskaidro, kā magnētiskā plūsma samazinās, palielinoties magnētiskajai temperatūrai. Tcoef Br 0,1 nozīmē, ka, ja magnēta temperatūra paaugstinās par 100 grādiem pēc Celsija, magnētiskā plūsma samazinās par 10 procentiem.
  • Maksimālā darba temperatūra (saīsināti kā Tmax) ir augstākā temperatūra, ko magnēts var darbināt, nezaudējot lauka intensitāti. Kad magnēta temperatūra nokrītas zem Tmax, magnēts atgūst pilnu magnētiskā lauka stiprumu. Ja magnēts tiek uzkarsēts virs Tmax, tas atdziest līdz normālai darba temperatūrai neatgriezeniski zaudēs daļu sava lauka. Tomēr, sildot līdz Kirija temperatūrai (saīsināti kā Tcurie), magnēts zaudēs magnētisko spēku.
Magnētu stiprības noteikšana 2. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 2. darbība

2. solis. Nosakiet materiālus pastāvīgo magnētu izgatavošanai

Pastāvīgos magnētus parasti izgatavo no viena no šādiem materiāliem:

  • Neodīma dzelzs bors. Šim materiālam ir magnētiskās plūsmas blīvums (12 800 gauss), piespiedu magnētiskā lauka stiprums (12 300 oersted) un kopējais enerģijas blīvums (40). Šim materiālam ir zemākā maksimālā darba temperatūra -attiecīgi 150 grādi pēc Celsija un 310 grādi pēc Celsija, un temperatūras koeficients ir -0,12.
  • Samārija kobaltam ir otrs lielākais piespiedu lauka stiprums - 9200 oersted, bet magnētiskās plūsmas blīvums ir 10 500 gauss un kopējais enerģijas blīvums 26. Tā maksimālā darba temperatūra ir daudz augstāka nekā neodīma dzelzs bora temperatūra 300 grādos pēc Celsija. Kirī temperatūra 750 grādi pēc Celsija. Tās temperatūras koeficients ir 0,04.
  • Alnico ir alumīnija-niķeļa-kobalta sakausējums. Šim materiālam ir magnētiskās plūsmas blīvums, kas ir tuvu neodīma dzelzs boram (12 500 gauss), bet piespiedu magnētiskā lauka stiprums ir 640 un kopējais enerģijas blīvums ir tikai 5,5. Šim materiālam ir augstāka maksimālā darba temperatūra nekā samārija kobaltam, pie 540 grādiem Celsija., Kā arī augstāka Kirī temperatūra 860 grādi pēc Celsija, un temperatūras koeficients 0,02.
  • Keramikas un ferīta magnētiem ir daudz zemāks plūsmas blīvums un kopējais enerģijas blīvums nekā citiem materiāliem - pie 3 900 gausa un 3,5. Tomēr to magnētiskās plūsmas blīvums ir labāks nekā alniko, kas ir 3200 pārklāts. Šim materiālam ir tāda pati maksimālā darba temperatūra kā samārija kobaltam, bet daudz zemāka Kirī temperatūra -460 grādi pēc Celsija, un temperatūras koeficients -0 2. Tādējādi magnēti ātrāk zaudē magnētiskā lauka stiprumu karstā temperatūrā nekā citi materiāli.
Magnētu stiprības noteikšana 3. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 3. darbība

Solis 3. Saskaitiet elektromagnēta spoles apgriezienu skaitu

Jo vairāk apgriezienu uz serdes garumu, jo lielāks magnētiskā lauka stiprums. Tirdzniecības elektromagnētiem ir regulējams serde no viena no iepriekš aprakstītajiem magnētiskajiem materiāliem un liela spole ap to. Tomēr vienkāršu elektromagnētu var izgatavot, aptinot vadu ap naglu un pievienojot galus 1,5 voltu akumulatoram.

Magnētu stiprības noteikšana 4. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 4. darbība

4. solis. Pārbaudiet strāvas daudzumu, kas plūst caur elektromagnētisko spoli

Mēs iesakām izmantot multimetru. Jo lielāka strāva, jo spēcīgāks magnētiskais lauks.

Ampēri uz metru (A/m) ir vēl viena vienība, ko izmanto magnētiskā lauka stipruma mērīšanai. Šī vienība norāda, ka, palielinot strāvu, spoļu skaitu vai abus, palielinās arī magnētiskā lauka stiprums

2. metode no 3: Magnētiskā lauka diapazona pārbaude ar papīra saspraudi

Magnētu stiprības noteikšana 5. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 5. darbība

1. solis. Izveidojiet stieņa magnēta turētāju

Jūs varat izgatavot vienkāršu magnētisko turētāju, izmantojot drēbju tapas un putupolistirola kausu. Šī metode ir vispiemērotākā magnētisko lauku mācīšanai sākumskolas skolēniem.

  • Vienu veļas auklas garo galu pielīmējiet krūzes apakšā.
  • Apgrieziet krūzi ar veļas auklas knaiblēm un novietojiet to uz galda.
  • Piestipriniet magnētus pie veļas auklas knaiblēm.
Magnētu stiprības noteikšana 6. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 6. darbība

Solis 2. Salieciet papīra saspraudi āķī

Vienkāršākais veids, kā to izdarīt, ir pavilkt saspraudes ārējo malu. Šis āķis pakārts daudz saspraudes.

Magnētu stiprības noteikšana 7. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 7. darbība

3. solis. Turpiniet pievienot saspraudes, lai izmērītu magnēta izturību

Piestipriniet saliektu papīra saspraudi pie viena no magnēta poliem. āķa daļai vajadzētu brīvi karāties. Pakariet papīra saspraudi uz āķa. Turpiniet, līdz saspraudes svars nokrīt āķi.

Magnētu stiprības noteikšana 8. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 8. darbība

4. solis. Pierakstiet saspraužu skaitu, kuru dēļ āķis nokrita

Kad āķis nokrīt zem tā smaguma, ņemiet vērā uz āķa piekārto saspraudīšu skaitu.

Magnētu stiprības noteikšana 9. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 9. darbība

5. solis. Piestipriniet maskēšanas lenti pie stieņa magnēta

Pievienojiet 3 mazas maskēšanas lentes sloksnes pie magnēta un pakārt āķus atpakaļ.

Magnētu stiprības noteikšana 10. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 10. darbība

6. solis. Pievienojiet saspraudi uz āķa, līdz tas nokrīt no magnēta

Atkārtojiet iepriekšējo saspraudes metodi no sākotnējā saspraudes āķa, līdz tā beidzot nokrīt no magnēta.

Magnētu stiprības noteikšana 11. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 11. darbība

7. solis. Pierakstiet, cik klipu nepieciešams, lai nomestu āķi

Noteikti pierakstiet izmantoto maskēšanas lentes sloksņu skaitu un saspraudes.

Magnētu stiprības noteikšana 12. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 12. darbība

8. solis. Atkārtojiet iepriekšējo darbību vairākas reizes ar vairāk maskēšanas lentes

Katru reizi pierakstiet saspraužu skaitu, kas nepieciešams, lai nokristu no magnēta. Jums jāņem vērā, ka katru reizi, kad tiek pievienota lente, ir nepieciešams mazāk klipu, lai nomestu āķi.

3. metode no 3: Magnētiskā lauka pārbaude ar Gausmetru

Magnētu stiprības noteikšana 13. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 13. darbība

Solis 1. Aprēķiniet bāzi vai sākotnējo spriegumu/spriegumu

Varat izmantot gaussmetru, kas pazīstams arī kā magnetometrs vai elektromagnētiskā lauka (EMF) detektors, kas ir pārnēsājama ierīce, kas mēra magnētiskā lauka stiprumu un virzienu. Šīs ierīces parasti ir viegli iegādāties un lietot. Gaussmetra metode ir piemērota magnētisko lauku mācīšanai vidusskolas un vidusskolas skolēniem. Lūk, kā to izmantot:

  • Iestatiet maksimālo spriegumu 10 volti DC (līdzstrāva).
  • Sprieguma displeju nolasiet ar skaitītāju prom no magnēta. Tas ir bāzes vai sākotnējais spriegums, kas attēlots kā V0.
Magnētu stiprības noteikšana 14. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 14. darbība

2. solis. Pieskarieties skaitītāja sensoram pie viena no magnētiskajiem poliem

Dažos gaussmetros šis sensors, ko sauc par Hall sensoru, ir paredzēts, lai integrētu elektriskās ķēdes mikroshēmu, lai jūs varētu pieskarties sensora magnētiskajai joslai.

Magnētu stiprības noteikšana 15. solis
Magnētu stiprības noteikšana 15. solis

3. solis. Ierakstiet jauno spriegumu

Spriegums, ko attēlo V1, palielināsies vai samazināsies atkarībā no magnētiskās joslas, kas pieskaras Halles sensoram. Ja spriegums palielinās, sensors pieskaras dienvidu meklētāja magnētiskajam polam. Ja spriegums samazinās, tas nozīmē, ka sensors pieskaras ziemeļu meklētāja magnētiskajam polam.

Magnētu stiprības noteikšana 16. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 16. darbība

Solis 4. Atrodiet atšķirību starp sākotnējo un jauno spriegumu

Ja sensors ir kalibrēts milivoltos, daliet to ar 1000, lai milivoltus pārvērstu voltos.

Magnētu stiprības noteikšana 17. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 17. darbība

Solis 5. Sadaliet rezultātu ar sensora jutības vērtību

Piemēram, ja sensora jutība ir 5 milivolti uz gausu, daliet ar 10. Iegūtā vērtība ir magnētiskā lauka stiprums gausos.

Magnētu stiprības noteikšana 18. darbība
Magnētu stiprības noteikšana 18. darbība

6. solis. Atkārtojiet magnētiskā lauka stipruma pārbaudi dažādos attālumos

Novietojiet sensorus dažādos attālumos no magnētiskajiem poliem un reģistrējiet rezultātus.

Padomi

Magnētiskā lauka stiprums samazināsies par kvadrātu no attāluma no magnētiskajiem poliem. Tāpēc, ja attālums tiek dubultots, lauka intensitāte samazinās četras reizes. Tomēr no magnēta centra magnētiskā lauka stiprums samazinās pat par kubisko (līdz trešajai jaudai) attālumu. Piemēram, ja attālums tiek dubultots, magnētiskā lauka stiprums tiek samazināts par astoņām reizēm

Ieteicams: