Jak velkou tažnou sílu má magnet? Někteří lidé si myslí, že magnety NdFeB mohou přitáhnout předměty 600krát větší, než je jejich vlastní hmotnost. Je to přesně tohle? Existuje výpočetní vzorec pro sání magnetu? Dnes si povíme něco o "tahové síle" magnetů.
Při použití magnetů je magnetický tok nebo hustota magnetického toku velmi důležitým ukazatelem pro měření výkonu (zejména u motorů). Avšak v některých aplikačních oblastech, jako je magnetická separace a magnetický rybolov, není magnetický tok účinným měřítkem separačního nebo sacího účinku a magnetická tažná síla je účinnějším indexem.
Tažná síla magnetu se vztahuje k hmotnosti feromagnetického materiálu, který může být magnetem přitahován. Je to společně ovlivněno výkonem, tvarem, velikostí a přitažlivou vzdáleností magnetu. Neexistuje žádný matematický vzorec pro výpočet přitažlivosti magnetu, ale můžeme změřit hodnotu magnetické přitažlivosti pomocí zařízení na měření magnetické přitažlivosti (obecně změřit napětí magnetu a převést ho na hmotnost), jak je znázorněno na následujícím obrázku. Tažná síla magnetu se bude postupně snižovat se vzrůstající vzdáleností přitažlivého předmětu.
Pokud na Googlu vyhledáte výpočet magnetické síly, mnoho webů napíše "podle zkušeností je magnetická síla magnetu NdFeB asi 600krát větší než jeho vlastní hmotnost (640krát také psáno)". Zda je tato zkušenost správná nebo ne, zjistíme pomocí experimentů.
V experimentu byly vybrány slinuté magnety NdFeB n42 různých tvarů a velikostí. Povrchový povlak byl NiCuNi, který byl magnetizován ve směru výšky. Byla změřena maximální tažná síla (N pól) každého magnetu a převedena na přitažlivou hmotnost. Výsledky měření jsou následující:
Z výsledků měření není těžké zjistit:
- Poměr hmotnosti, kterou mohou magnety různých tvarů a velikostí přitahovat, k jejich vlastní hmotnosti se velmi liší. Některé jsou méně než 200krát, některé více než 500krát a některé mohou dosáhnout více než 3000krát. Proto těch 600x napsaných na internetu není úplně správně
- U válce nebo kotoučového magnetu se stejným průměrem platí, že čím vyšší je výška, tím větší váhu může přitahovat a magnetická síla je v zásadě úměrná výšce
- U válce nebo kotoučového magnetu stejné výšky (modrá buňka) platí, že čím větší je průměr, tím větší váhu může přitahovat a magnetická síla je v zásadě úměrná průměru
- Průměr a výška válce nebo kotoučového magnetu (žlutá buňka) se stejným objemem a hmotností jsou různé a hmotnost, která může být přitahována, se velmi liší. Obecně platí, že čím delší je směr orientace magnetu, tím větší je sání
- U magnetů se stejným objemem nemusí být magnetická síla nutně stejná. Podle různých tvarů se magnetická síla může značně lišit. Naopak podobně magnety, které přitahují stejnou hmotnost feromagnetických materiálů, mohou mít různé tvary, objemy a hmotnosti.
- Bez ohledu na druh tvarů hraje při určování magnetické síly největší roli délka směru orientace.
Výše uvedené je test tažné síly pro magnety stejné třídy. A co tažná síla pro rozdílové magnety různé kvality? Později vyzkoušíme a porovnáme.
Čas odeslání: 11. května 2022