ما حجم قوة السحب التي يمتلكها المغناطيس؟ يعتقد بعض الناس أن مغناطيس NdFeB يمكنه سحب الأشياء التي يزيد وزنها عن وزنها بـ 600 مرة. هل هذا بالضبط؟ هل هناك صيغة حسابية لشفط المغناطيس؟ اليوم، دعونا نتحدث عن "قوة السحب" للمغناطيس.
في تطبيقات المغناطيس، يعد التدفق المغناطيسي أو كثافة التدفق المغناطيسي مؤشرًا مهمًا جدًا لقياس الأداء (خاصة في المحركات). ومع ذلك، في بعض مجالات التطبيق، مثل الفصل المغناطيسي والصيد المغناطيسي، لا يعد التدفق المغناطيسي مقياسًا فعالاً للفصل أو تأثير الشفط، وقوة السحب المغناطيسية هي مؤشر أكثر فعالية.
تشير قوة سحب المغناطيس إلى وزن المادة المغناطيسية الحديدية التي يمكن أن ينجذب إليها المغناطيس. ويتأثر بشكل مشترك بأداء المغناطيس وشكله وحجمه ومسافة جذبه. لا توجد صيغة رياضية لحساب جاذبية المغناطيس، ولكن يمكننا قياس قيمة الجذب المغناطيسي من خلال جهاز قياس الجذب المغناطيسي (قياس شد المغناطيس بشكل عام وتحويله إلى وزن)، كما هو موضح في الشكل التالي. ستنخفض قوة سحب المغناطيس تدريجيًا مع زيادة مسافة جسم الجذب.
إذا كنت تبحث عن حساب القوة المغناطيسية على جوجل، فإن العديد من مواقع الويب ستكتب "وفقًا للتجربة، فإن القوة المغناطيسية لمغناطيس ندفيب تبلغ حوالي 600 مرة ضعف وزنه (640 مرة مكتوبة أيضًا)". وسواء كانت هذه التجربة صحيحة أم لا، سنعرف من خلال التجارب.
تم اختيار مغناطيس NdFeB n42 الملبد بأشكال وأحجام مختلفة في التجربة. كان طلاء السطح NiCuNi، والذي تم ممغنطته من خلال اتجاه الارتفاع. تم قياس قوة الشد القصوى (N القطب) لكل مغناطيس وتحويلها إلى وزن الجذب. نتائج القياس هي كما يلي:
ليس من الصعب العثور عليه من نتائج القياس:
- تختلف نسبة الوزن الذي يمكن أن تجذبه المغناطيسات ذات الأشكال والأحجام المختلفة إلى وزنها بشكل كبير. بعضها أقل من 200 مرة، وبعضها أكثر من 500 مرة، وبعضها يمكن أن يصل إلى أكثر من 3000 مرة. لذلك فإن ما كتب على الإنترنت 600 مرة ليس صحيحًا تمامًا
- بالنسبة للأسطوانة أو المغناطيس القرصي بنفس القطر، كلما زاد الارتفاع، زاد الوزن الذي يمكنها جذبه، وتتناسب القوة المغناطيسية بشكل أساسي مع الارتفاع
- بالنسبة للأسطوانة أو المغناطيس القرصي بنفس الارتفاع (الخلية الزرقاء)، كلما زاد القطر، زاد الوزن الذي يمكنها جذبه، وتتناسب القوة المغناطيسية بشكل أساسي مع القطر
- يختلف قطر وارتفاع الأسطوانة أو المغناطيس القرصي (الخلية الصفراء) بنفس الحجم والوزن، ويختلف الوزن الذي يمكن جذبه بشكل كبير. بشكل عام، كلما زاد اتجاه اتجاه المغناطيس، زاد الشفط
- بالنسبة للمغناطيسات ذات الحجم نفسه، فإن القوة المغناطيسية ليست بالضرورة متساوية. وفقا للأشكال المختلفة، قد تختلف القوة المغناطيسية بشكل كبير. وعلى العكس من ذلك، وبالمثل، فإن المغناطيسات التي تجذب نفس الوزن من المواد المغناطيسية الحديدية قد يكون لها أشكال وأحجام وأوزان مختلفة
- بغض النظر عن نوع الأشكال، فإن طول الاتجاه التوجيهي يلعب الدور الأكبر في تحديد القوة المغناطيسية.
ما ورد أعلاه هو اختبار قوة السحب للمغناطيس من نفس الدرجة. ماذا عن قوة السحب للمغناطيس الفرق من درجات مختلفة؟ سنقوم باختبار ومقارنة في وقت لاحق.
وقت النشر: 11-مايو-2022