Магнитная индукция неодимового магнита. Магнитная индукция неодимовых магнитов: характеристики и применение

Что такое магнитная индукция неодимовых магнитов. Как измеряется магнитная индукция. Какие факторы влияют на магнитную индукцию неодимовых магнитов. Как магнитная индукция влияет на применение неодимовых магнитов.

Что такое магнитная индукция неодимовых магнитов

Магнитная индукция — одна из ключевых характеристик любого магнита, в том числе и неодимового. Она характеризует силу и направленность магнитного поля, создаваемого магнитом.

Магнитная индукция неодимовых магнитов измеряется в теслах (Тл) или гауссах (Гс). При этом 1 Тл = 10 000 Гс. Типичные значения магнитной индукции для неодимовых магнитов составляют от 1,0 до 1,4 Тл.

Как измеряется магнитная индукция неодимовых магнитов?

Измерение магнитной индукции неодимовых магнитов обычно проводится с помощью специальных приборов — тесламетров или гауссметров. Измерение выполняется непосредственно на поверхности магнита.

Важно отметить, что магнитная индукция быстро уменьшается при удалении от поверхности магнита. Поэтому при указании значения индукции всегда уточняется расстояние, на котором оно измерено.

Факторы, влияющие на магнитную индукцию неодимовых магнитов

На магнитную индукцию неодимовых магнитов влияют следующие основные факторы:

• Состав и качество магнитного сплава
• Способ и качество изготовления магнита
• Форма и размеры магнита
• Температура эксплуатации
• Внешние размагничивающие воздействия

Как состав сплава влияет на индукцию неодимового магнита?

Состав магнитного сплава является ключевым фактором, определяющим магнитные свойства. Неодимовые магниты изготавливаются из сплава неодима, железа и бора (Nd-Fe-B). Добавление других редкоземельных элементов и варьирование пропорций компонентов позволяет получать сплавы с различными магнитными характеристиками.

Наиболее распространенные марки неодимовых магнитов — N35, N42, N52 и другие. Чем выше число в маркировке, тем выше остаточная магнитная индукция магнита.

Применение неодимовых магнитов в зависимости от магнитной индукции

Магнитная индукция является ключевым параметром при выборе неодимовых магнитов для различных применений:

• Магниты с индукцией 0,2-0,5 Тл используются в бытовых изделиях — магнитных застежках, магнитных держателях и т.п.
• Магниты с индукцией 0,5-1,0 Тл применяются в электродвигателях, генераторах, магнитных сепараторах.
• Магниты с индукцией свыше 1,0 Тл используются в мощных электродвигателях, МРТ-аппаратах, научных установках.

Почему важно учитывать магнитную индукцию при выборе неодимовых магнитов?

Правильный выбор магнитной индукции позволяет:

1. Обеспечить необходимую силу магнитного поля для конкретного применения
2. Оптимизировать размеры и вес магнитной системы
3. Снизить стоимость за счет использования магнитов с минимально необходимыми характеристиками

Измерение магнитной индукции неодимовых магнитов

Для точного измерения магнитной индукции неодимовых магнитов используются специальные приборы — тесламетры и гауссметры. Измерения обычно проводятся в следующем порядке:

1. Подготовка прибора и магнита к измерениям
2. Размещение датчика прибора на поверхности магнита
3. Считывание показаний прибора
4. Повторение измерений в нескольких точках
5. Расчет среднего значения магнитной индукции

Какие особенности нужно учитывать при измерении индукции неодимовых магнитов?

При измерении магнитной индукции неодимовых магнитов важно учитывать следующие моменты:

• Значение индукции быстро уменьшается при удалении от поверхности магнита
• Индукция неоднородна по поверхности магнита
• На результаты могут влиять близко расположенные ферромагнитные предметы
• Точность измерений зависит от качества и калибровки измерительного прибора

Влияние температуры на магнитную индукцию неодимовых магнитов

Температура оказывает существенное влияние на магнитные свойства неодимовых магнитов. С повышением температуры магнитная индукция снижается. При превышении определенной температуры (точки Кюри) магнит полностью размагничивается.

Как температура влияет на индукцию неодимовых магнитов?

Влияние температуры на магнитную индукцию неодимовых магнитов проявляется следующим образом:

• При нагреве до 80°C индукция снижается обратимо на 5-10%
• При нагреве выше 80°C начинается необратимая потеря магнитных свойств
• При температуре около 310-350°C происходит полное размагничивание

Для работы при повышенных температурах применяются специальные термостойкие марки неодимовых магнитов.

Сравнение магнитной индукции неодимовых и других типов постоянных магнитов

Неодимовые магниты обладают наиболее высокими значениями магнитной индукции среди всех типов постоянных магнитов. Рассмотрим сравнительные характеристики:

• Неодимовые магниты: 1,0-1,4 Тл
• Самарий-кобальтовые магниты: 0,8-1,1 Тл
• Альнико магниты: 0,6-1,3 Тл
• Ферритовые магниты: 0,2-0,4 Тл

Почему неодимовые магниты имеют самую высокую магнитную индукцию?

Высокая магнитная индукция неодимовых магнитов обусловлена следующими факторами:

1. Использование редкоземельного элемента неодима в составе сплава
2. Оптимальная кристаллическая структура магнитного материала
3. Применение специальных технологий изготовления и намагничивания

Применение неодимовых магнитов с высокой магнитной индукцией

Благодаря высоким значениям магнитной индукции, неодимовые магниты находят широкое применение в различных отраслях:

• Электродвигатели и генераторы
• Магнитно-резонансные томографы
• Магнитные сепараторы
• Системы магнитной левитации
• Научное и лабораторное оборудование

Какие преимущества дает высокая магнитная индукция неодимовых магнитов?

Высокая магнитная индукция неодимовых магнитов обеспечивает следующие преимущества:

1. Уменьшение размеров и веса магнитных систем
2. Повышение эффективности электрических машин
3. Создание мощных магнитных полей
4. Расширение возможностей применения постоянных магнитов

Методы повышения магнитной индукции неодимовых магнитов

Для повышения магнитной индукции неодимовых магнитов применяются следующие методы:

• Оптимизация состава магнитного сплава
• Улучшение технологии изготовления
• Применение специальных методов намагничивания
• Использование составных магнитных систем

Как можно повысить магнитную индукцию неодимового магнита?

Основные способы повышения магнитной индукции неодимовых магнитов включают:

1. Добавление в сплав других редкоземельных элементов (диспрозий, тербий)
2. Улучшение однородности и плотности магнитного материала
3. Применение импульсного намагничивания сверхсильным полем
4. Создание составных магнитов с концентраторами магнитного потока

Таким образом, магнитная индукция является ключевой характеристикой неодимовых магнитов, определяющей их свойства и области применения. Правильный выбор и измерение этого параметра позволяет эффективно использовать преимущества неодимовых магнитов в различных технических устройствах.

Свойства неодимового магнита и их особенности, общие понятия. Статьи о магнитах

« Назад Постоянно возрастающий спрос на неодимовые магниты (Nd-Fe-B) можно объяснить несколькими причинами: 1. Характеристики данного вида магнитов позволяют использовать их во многих промышленных отраслях. 2. Расходы на производство неодимовых магнитов лишь немного превышают затраты на изготовление других видов магнитов, что обеспечивает ощутимый экономический эффект. 3. Постоянно растущий спрос на неодимовые сплавы делает это направление производства перспективным. 4. Подобная продукция может заменить целый ряд продуктов с магнитными свойствами. Свойства магнита, в чем же заключаются их особенности? 1. Неодимовые магниты обладают прекрасными показателями силы на отрыв, хорошими коэрцитивными данными и устойчивы к воздействию высоких температур. Эти преимущества существенно расширяют сферы применения Nd-Fe-B. 2. Ценовое превосходство неодимовых магнитов особенно ярко выражается при сравнении их с ферритовыми магнитами. 3. Эксплуатация неодимовых изделий в течение продолжительного времени почти не влияет на их магнитные свойства. При непрерывной работе на протяжении 10 лет мощность Nd-Fe-B в среднем может уменьшиться лишь на 2% . 4. Физические свойства материала разрешают в процессе производства изготавливать магниты самых разнообразных форм и размеров. Основные технические показатели Магнитная индукция магнита (В). Эта характеристика описывает силу магнита, выражаемую в Тесла; Остаточная магнитная индукция (Br). Это индукция в замкнутой магнитной цепи после того как исчезает внешнее магнитное поле. Другими словами Br — это сила намагниченности; Коэрцитивная магнитная сила (Hc). Характеристика, указывающая на способность магнита противодействовать размагничиванию; Магнитная энергия (BH)max. Это показатель наибольшей величины энергии, которую магнит может продуцировать. Максимальная рабочая температура. Различное сочетание всех перечисленных характеристик позволяет выделить больше чем 30 классов неодимовых магнитов, маркируемых циферно-буквенными обозначениями. Заслуживает внимания тот факт, что низкие температуры не оказывают влияния на работу магнитов и меняют их свойства. Из-за этого данный показатель не находит отражения в категориях Nd-Fe-B. Сила на отрыв магнита Сила сцепления с металлом является одним из наиболее значимых параметром неодимовых магнитов. Для определения данного показателя как раз и используется такое понятие как сила на отрыв, указывающее насколько легко или трудно преодолеть силу сцепления магнита с металлической поверхностью. Уже практикуется использование магнитов, способных удерживать вес почти в 2 тыс. раз превышающих их собственный. Сила на отрыв, также, находится в зависимости от площади самого магнита. О других тонкостях использования и показателях тестирования неодимовых магнитов вам подробно расскажут специалисты «Магазин Магнитов». Мы стараемся сделать все, чтобы нашим клиентам был предложен только качественный продукт. Весь товар сертифицирован, что служит залогом долгого и доверительного сотрудничества.

Магниты, которые мы выбираем, не всегда выбирают нас

Магниты, которые мы выбираем, не всегда выбирают нас

Cтраница 1

Магнитные свойства постоянного магнита характеризуются величиной остаточной магнитной индукции и коэрцитивной силой. Под коэрцитивной силой Нс понимают напряженность такого размагничивающего поля, которое способно полностью размагнитить постоянный магнит. Таким образом, коэрцитивная сила характеризует способность магнита противостоять размагничиванию. Так, например, первичный ток оказывает на магнит размагничивающее действие, стремится его размагнитить. Такое же размагничивающее действие оказывает на магнит и увеличение сопротивления в магнитной цепи, которое происходит, например, при отходе полюсных наконечников магнита от полюсных башмаков сердечника.  

Магнитные свойства постоянных магнитов, их способность притягивать железные предметы были известны еще древним грекам.  

Отмечается, что магнитные свойства постоянных магнитов, применяемых в таких системах уравновешивания, изменяются во времени, что приводит к изменению параметров весов. Для устранения этого нежелательного явления к коромыслу весов прикрепляется второй сердечник из мягкого железа и при помощи второго электромагнита компенсируются изменения намагниченности периодическим изменением тока в электромагните. Эдварс и Белдуин предостерегают читателей от использования обычных сталей для магнитов в системах уравновешивания, так как такие магниты быстро теряют свою намагниченность. Принцип действия этой системы заключается в том, что изменение тока в уравновешивающей катушке происходит до тех пор, пока коромысло снова не придет в равновесие; после этого ток катушки останется неизменным до следующего разбаланса весов.  

Как доказывается в теории, магнитные свойства постоянного магнита и соленоида вполне сходны друг с другом.  

Некоторые не ферромагнитные материалы обладают электрическими свойствами, аналогичными магнитным свойствам постоянных магнитов. При охлаждении до температуры ниже точки Кюри после начальной поляризации они сохраняют постоянную электрическую поляризацию, которая имеет некоторое сходство с пьезоэлектрическими свойствами вышеупомянутых кристаллов.  

В связи с отмеченным сходством магнита с круговым током Ампер в 1820 г. выдвинул гипотезу о том, что магнитное свойство постоянных магнитов обусловлено существующими в них элементарными круговыми токами. Однако происхождение этих токов оставалось неясным вплоть до начала текущего, столетия, когда благодаря открытиям в области строения атома выяснилось, что круговые токи образованы вращательным движением электронов вокруг собственных осей и вокруг ядер атомов.  

В связи с отмеченным сходством магнита с круговым током Ампер в 1820 г. выдвинул гипотезу о том, что магнитное свойство постоянных магнитов обусловлено существующими в них элементарными круговыми токами. Однако происхождение этих токов оставалось неясным вплоть до начала текущего столетия, когда благодаря открытиям в области строения атома выяснилось, что круговые токи образованы вращательным движением электронов вокруг собственных осей и вокруг ядер атомов.  

Схема темпера — чают резистор Ri из манганина турной компенсации (. Тогда температурный.

Например, в магнитоэлектрических приборах изменение температуры окружающей среды приводит к следующим изменения: изменяются сопротивления измерительной цепи, изменяются упругие свойства пружин, изменяются магнитные свойства постоянного магнита, но последние два явления почти полностью взаимно компенсируются.  

Амперу высказать (1821 1822) гипотезу о том, что магнитные свойства постоянных магнитов обусловлены существующими в них микро-токами.  

Амперу высказать (1821 — 1822) гипотезу о том, что магнитные свойства постоянных магнитов обусловлены существующими в них микротоками.  

Они являются либо ферро -, либо ферримагне-тиками и к ним излагаемая теория непосредственно неприменима. Тем не менее по полученным выше формулам можно формально вычислить потенциал поля, порождаемого постоянными магнитами в окружающем их пространстве. Магнитные свойства постоянных магнитов, как и магнетиков, характеризуются их намагниченностью Jro порождающей поле точно так же, как если бы она была намагниченностью дна — или парамагнетика.  

Страницы:      1

Постоянные магниты характеризуются тремя основными параметрами: остаточной магнитной индукцией Вr, коэрцитивной силой Нc и энергетическим произведением BH.

Вr определяет величину магнитного потока. Если в генератор поставить магниты с большей магнитной индукцией, то пропорционально (грубо говоря) увеличится напряжение на обмотках, а значит и мощность генератора.

Нc определяет магнитное напряжение. Если в генератор поставить магниты с большей коэрцитивной силой, то магнитное поле сможет преодолевать большие воздушные зазоры. И сможет «поддержать ток» в большем числе виков статора. При переделке промышленного генератора на постоянные магниты мотать добавочные витки обычно некуда, поэтому повышенная коэрцитивная сила полезна при изготовлении самодельных генераторов со статором не имеющим железа. Чтобы «пробить» значительные воздушные промежутки без большой Нc не обойтись. Редкоземельные магниты лидеры по этому показателю.

BH вычисляется в расчете на 1 м 3 магнитов, Это произведение получается меньше чем просто произведение Вr на Нc. По величине BH можно судить о том, насколько будут малы габариты магнитной системы.

Теперь о том какие бывают магниты. Для изготовления самодельных генераторов целесообразно применять только два вида магнитов: ферритовые, которые используются в динамиках и самые мощные в настоящее время РЗМ (редкоземельный металл) магниты из неодима. Ориентировочные характеристики их такие (учтите, что разброс параметров очень большой, даны некие средние цифры):

• Феррит-бариевые магниты:
  4500 кг/м 3 ; Вr = 0,2 — 0,4 Тл; Нc = 130 — 200 кА/м; BH = 10 — 30 кДж/м 3 ; цена 100 — 400 руб/кг; максимальная температура 250 градусов.
• Феррит-стронциевые магниты:
  4900 кг/м 3 ; Вr = 0,35 — 0,4 Тл; Нc = 230 — 250 кА/м; BH = 20 — 30 кДж/м 3 ; цена 100 — 400 руб/кг; максимальная температура 250 градусов.
• РЗМ магниты Nd-Fe-B:
  7500 кг/м 3 ; Вr = 0,8 — 1,4 Тл; Нc = 600 — 1200 кА/м; BH = 200 — 400 кДж/м 3 ; цена 2000 — 3000 руб/кг; максимальная температура 80 — 200 градусов.

Если посчитать стоимость одного кубометра магнита и затем разделить на BH, на количество запасенных там джоулей, то окажется, что бариевые магниты раза в два дешевле неодимовых по стоимости энергии, имеющейся в магнитах. Но этот выигрыш «съедается» большими габаритами генератора и более тяжелой обмоткой, железом. Поэтому применять в самодельном генераторе дорогие неодимовые магниты довольно выгодно. А по мере того, как они дешевеют, то неодимовые магниты становятся вне конкуренции.

Надо добавить еще, что неодимовые магниты размагничиваются при незначительном нагреве, надо всегда смотреть при покупке температурные параметры. Ферритовые магниты имеют странное свойство размагничиваться при минус 60 градусах.

Кроме неодимовых есть еще одни РЗМ магниты — самариевые; Sm-Co, В отличие от неодимовых они выдерживают значитлеьно более высокую температуру — 250 градусов, но они значительно дороже.

Все три параметра, которые определяют свойства магнита находятся на кривой размагничивания.

При покупке приходится учитывать то, что производители выпускают магниты крупными партиями, тысячами штук. На мелкого, редкого покупателя никто не ориентируется. Поэтому приходится довольствоваться остатками, разбраковкой или той продукцией, которая в данный момент запущена в работу. Или надо обращаться к посредникам.

Всё самое важное о неодимовых магнитах

Редкоземельные супермагниты широко используются в электротехнике, машиностроении и многих других отраслях. Следует помнить, что свойства и характеристики неодимовых магнитов зависят от целого ряда факторов. Для их эффективного практического применения важно учитывать размер, форму и мощность изделий. Также следует предусмотреть и их слабые стороны, включая эксплуатационные ограничения по температуре. Только учитывая характеристики и классы неодимовых магнитов, удается подобрать оптимальные по цене и магнитной силе варианты изделий.

Как определить мощность неодимового магнита

Ключевая характеристика для магнита — его мощность. Этот параметр следует учитывать при выборе подходящих изделий для решения конкретных прикладных задач. Самый простой способ, как определить мощность неодимового магнита и его соответствие планируемому использованию – обратить внимание на такие параметры:

1) Сила сцепления. В описании магнитов указывают показатель усилия отрыва. По этой характеристике удается судить о массе объектов, которые могут удерживаться, а также о необходимом усилии для их отсоединения. Мощность неодимовых магнитов обычно указывают в килограммах и иногда в ньютонах.

2) Номер сплава. Свойства материала на основе соединения неодима, железа и бора зависят от дополнительных включений. На основе того, как показывает себя кривая размагничивания неодимовых магнитов при использовании определенного сплава, он получает свой конкретный номер. Например, N 38 или N 45. Величина номера сплава напрямую пропорциональна усилию отрыва. Таким образом, по этому показателю можно судить про мощность неодимового магнита.

3) Индукция. Если планируется использование материала для решения сложных технических задач, то учета усилия отрыва или номера сплава будет недостаточно. Дополнительно должна быть известна индукция неодимового магнита. В частности, этот показатель имеет ключевое значение при выборе материалов для активации холловских датчиков или герконовых реле. Магнитная индукция неодимовых магнитов определяет силу и направленность поля в конкретной точке, находящейся возле магнита. Ее измерение выполняется в Гаусс и Тесла (1 Тесла=10 000 Гаусс).

Какие параметры определяют свойства неодимовых магнитов

1) Мощность неодимового магнита представляет собой важный, но не единственный показатель, по которому специалисты выбирают наиболее подходящие изделия. Существует еще целый ряд показателей, влияющий на то, как материал показывает себя в условиях реальной эксплуатации. В частности, учитываются такие характеристики неодимовых магнитов:

2) Магнитная энергия, измеряемая в кДж/м³, представляет собой показатель силы притяжения. Для удобства его могут указывать в кгс (килограмм-сила). При этом 1 кгс приблизительно равен 10 кДж/м³.

3) Остаточная индукция неодимовых магнитов выражает величину намагниченности материала, сохраняющуюся при отсутствии воздействия внешних магнитных полей.

4) Коэрцитивная сила является выражением показателя напряженности магнитного поля, которая обеспечивает размагничивание неодимовых магнитов. Эту характеристику важно учитывать, если планируется использовать изделие в непосредственной близости с сильными магнитными или электромагнитными полями.

Как грамотно выбрать мощный неодимовый магнит

В большинстве случаев для бытового использования хватает мощности самых простых и недорогих магнитов. Но в ситуации, когда на первое место выходит сила сцепления неодимовых магнитов следует учитывать определенные характеристики изделий и условия их использования:

1) Температура. Стандартные варианты сплава (N ) рассчитаны на применение при температуре до +80⁰C . При превышении этого значения неодимовый магнит характеристики притяжения теряет. Для использования в условиях высоких температур выбирают магниты M (до +100⁰C ) или H (до +120⁰C ). Для эксплуатации в экстремальных условиях подходят изделия с маркировкой EH (Extra High ). В этом случае характеристики неодимовых магнитов сохраняются даже при +200⁰C .

2) Площадь соприкосновения. Более высокой мощности сцепления при прочих равных параметрах изделий удается добиться за счет использования более плоских и широких поверхностей. Таким образом, сила сцепления неодимового магнита зависит от площади соприкосновения с целевой поверхностью.

3) Материал для взаимодействия. Лучших показателей усилия отрыва удается добиться при использовании чистого железа, но для сплавов сила удержания будет ниже прямо пропорционально объему и качеству примесей в них.

4) Качество поверхности. Для неодимовых магнитов характеристики соприкасающейся поверхности очень важны. Выемки и шероховатости приводят к уменьшению сцепления.

5) Угол соприкосновения. Бывает, что в сложных эксплуатационных условиях очень мощный магнит не может поднять объект, который заведомо легче допустимых значений. Такой результат является прямым следствием невозможности качественно зафиксировать поверхности перпендикулярно друг к другу и на полную использовать реальные характеристики силы сцепления неодимового магнита.

Какие магниты мы делаем?

Мы делаем два вида магнитов. Магниты «жесткие» (закатные негнущиеся) и магниты гибкие виниловые.

Изображение на магниты наносится методом фотопечати. За счет этого изображение на магнитах получается четким и сочным — с естественной передачей цветов и оттенков.

Качество магнитов очень хорошее. Каждый(!) магнит обязательно проходит проверку на наличие брака.

Ламинации или заливки смолой на наших магнитах нет. Но изображение очень устойчиво к выцветанию и воздействию воды.

Мы делаем только магниты с прямыми сторонами (прямоугольные, квадратные). Фигурные или круглые магниты мы не производим.

Качество, четкость и яркость картинки на жестких и гибких магнитах абсолютно одинаковые. Так как внешняя поверхность у них одинаковая.

Теперь чуть подробнее о каждом виде магнитов, которые мы производим:

1. МАГНИТЫ «ЖЁСТКИЕ»

Это очень презентабельные на вид магниты. Такого типа магниты часто привозят из турпоездок.

В основе магнита лежит металлическая пластина, поверх которой «накатан» слой с изображением. Сзади на корпус магнита наклеен гибкий магнитный винил. Магнит не царапает холодильник!

ВНИМАНИЕ! При печати на жестких магнитах 9 на 6,5 см. есть определенные ограничения. Перед оформлением заказа обязательно прочтите раздел «ОСОБЕННОСТИ ПЕЧАТИ ЖЕСТКИХ МАГНИТОВ» в середине этой вот страницы .

Толщина «жестких» магнитов порядка 3 мм.

«Жесткие» магниты по весу в два-три раза тяжелее гибких (того же размера).

Размер «жестких» магнитов строго 6,5 на 9 см или 5,5 на 8 см.!

2. МАГНИТЫ ГИБКИЕ

Это тонкие магниты (в толщину около 1 мм.), сделанные на основе гибкого магнитного винила производства США (гибких полимерных магнитных листов толщиной 0,7 мм. (для магнитов до 9,5 на 6,5 см и магнитов-сердечек) и толщиной 0,4 мм (для магнитов больше 9,5 на 6,5 см.)). На магнитный винил наклеивается слой с изображением и вырезается магнит.

Винил из США высочайшего качества! Без преувеличения — это лучший винил, который можно найти в продаже. Изображение со временем не отслаивается, магнит не коробится. Большинство производителей магнитов экономит и использует дешевый китайский винил, который очень часто бывает невразумительного качества. Мы на качестве предпочитаем не экономить.

Возможный размер гибких магнитов от 5 на 5 см. до 9,5 на 14,5 см.

Мы делаем только магниты с прямыми сторонами. Фигурных магнитов, к сожалению, не производим.

УПАКОВКА МАГНИТОВ

Каждый магнит упакован в прозрачный полипропиленовый пакетик :

По Вашему желанию вместо пакетика каждый магнит можно упаковать в белый бумажный конвертик (размером 11 на 7,5 см.). Он имеет очень привлекательный внешний вид. Своего рода маленькая открытка в конверте:

Это был перевод с портала proguitarshop.
В обзоре есть свои достоинства, свои недостатки. Не знаю, как у вас, а у меня возникло больше вопросов, чем ответов.

Так было тогда, когда я её только прочитал. С тех пор много воды утекло. Много информации было перекопано, прочитано, изучено. О магнитах, о проводах и катушках, о датчиках — в целом.

Мы плотно занялись изучением конструкций и ингредиентов звукоснимателей, получали первые плоды — глубоко погрузившись нюансы конструирования, проектирования, составления технических заданий и организации производства.

Магнит. Основные физические характеристики:

1)Материал магнита

Каких только нету сплавов — самые популярные и известные у нас: неодимовые(в основном применяют для динамиков), ферритовые — они же керамические (динамики + датчики), альнико (в основном — датчики, реже — динамики).

Но это только половина возможных и представленных нашей (в смысле мировой) промышленностью и рынком сплавов. (А какие еще есть? — Смотрим вики! + Справочники и энциклопедии .)
Кстати, мало того, что сплавов — большое количество. Так еще и свойства у одной группы сплавов могут колебаться в широких пределах.
Для наглядности — ниже рассмотрим группу всеми любимого сплава АльНиКо.

И так: какие основные виды магнитов есть?

Неодим — относительно новый материал, магниты из которого при меньших массе и размере имеют ту же магнитную индукцию, что и их ферритовые собратья. Главный недостаток неодимовых магнитов – они дороже своих собратьев. Второй недостаток — их невозможно перемагнитить. Третий — эти магниты очень бояться перегрева. При перегреве они размагничиваются. (Это свойство важно учитывать скорее при изготовлении динамиков, чем датчиков.) Четвёртый — низкая коррозионная стойкость. (Требуется дополнительное антикоррозионное покрытие).
Однако все эти недостатки компенсируется достоинствами – меньшими габаритами, меньшим весом и большей магнитной индукцией.

Керамика (они же — ферриты) — вопреки расхожему мнению — самые слабые магниты. Применяются в большинстве датчиков т. к. недороги. Хочешь собрать недорогой датчик? Ферритовый магнит — это как раз то, что тебе нужно. Магнитный поток от 5 до 10 раз ниже(по сравнению с Альнико и Неодимовыми магнитами). Обычно этот недостаток компенсируют величиной магнита.
Налажено массовое производство в 70-е годы. Положительные стороны — практически не размагничиваются, не чувствительны к перегреву, коррозиестойкие.

Альнико (старый, добрый алюминий-никель-кобальтовый сплав) — широко применялись в 50-е, 60-е годы. Поскольку ничего более подходящего не было. Плюсы — большая магнитная индукция (в 1,5-2 раза ниже неодима), не чувствительны к перегреву, магнитные свойства восстанавливаются намагничиванием.
Минус — размагничиваются, если попадают в мощные магнитные поля.

2)Размер магнита

Задача магнита — создавать магнитное поле в пространстве под струнами. При колебании струны это поле меняется. Из-за этого в катушке датчика наводится ЭДС.
Основная характеристика магнитного поля — магнитная индукция (МИ).
(Грубо говоря — количество магнитных линий, которое проходит через единицу площади.) От чего зависит МИ?

На величину МИ влияют:
1) Площадь магнита.
2) Толщина магнита.
3) Зазор между магнитом, струнами и катушкой.
4) Наличие или отсутствие под магнитом железа
(т.е. наличие магнитопровода).
5) Магнитные свойства материала из которого магнит сделан.

Теперь, думаю, каждый сам может сделать вывод.

Вот несколько:
1,2. Магнитные свойства ферритов слабые, по сравнению с Альнико или Неодимом, но компенсировать этот недостаток можно большей площадью ферритовых брусков(что мы и видим на звукоснимателях).
3. Катушка датчика, намотанная непосредственно на магнит (обычно так делали классические звукосниматели 60-х, 70-х годов), можно сказать, находится в более «густом» магнитном поле. Т.е. магнитных линий больше, магнитный поток не рассеялся.
Приближаем такой датчик к струнам — получаем большее изменение магнитного потока. Выход — соответственно.
4. Добавляем металлическую пластину под датчик — которая как-бы фокусирует магнитное поле и направляет его в сторону струн.
Вот статья об этом:

5. Магнитная индукция зависит напрямую от магнитного материала из которого сделан магнит. Помимо вида (неодим, альнико, феррит), важен тип сплава.

Вот как-то так. 🙂 Это только часть выводов. Пишите свои — в комменты!

А на закуску, как и обещал, разброс магитных свойств АльНиКо сплава:

Спасибо за внимание!

Электромагнитная индукция с неодимовыми магнитами

• Вуд, Дебора
;
• Себранек, Джон

Аннотация

В апреле 1820 года Ганс Христиан Эрстед заметил, что стрелка ближайшего компаса ненадолго отклонялась от магнитного севера каждый раз, когда включался или выключался электрический ток батареи, которую он использовал для несвязанного эксперимента. После дальнейших исследований он показал, что электрический ток, протекающий по проводу, создает магнитное поле. В 1831 году Майкл Фарадей и Джозеф Генри по отдельности расширили открытие Эрстеда, показав, что изменяющееся магнитное поле создает электрический ток. Генрих Ленц в 1833 году обнаружил, что индуцированный ток имеет направление, противоположное электромагнитной силе, вызвавшей его. В этой статье описывается эксперимент, который может помочь учащимся лучше понять закон Фарадея и закон Ленца путем изучения ЭДС, возникающей при падении магнита через набор катушек с увеличивающимся числом витков.

Публикация:

Учитель физики

Дата публикации:

сентябрь 2013 г.

DOI:

10. 1119/1.4818369

Биб-код:

2013PhTea..51..344W

Ключевые слова:

• электрический потенциал;
электромагнитная индукция
• ;
• электромагниты;
• неодим;
• физическое образование;
• студенческих эксперимента;
• 01. 50.Мой;
• 41.20.Гз;
• Демонстрационные эксперименты и аппаратура;
• Магнитостатика;
• магнитное экранирование краевые задачи магнитной индукции

Измерение напряженности магнитного поля неодимовых магнитов с помощью гауссметра

Вернуться к новостям

Опубликовано 27 июля 2017 г.

Неодимовые магниты самый сильный доступный магнитный материал с остаточной намагниченностью (Br) между 10,5 и 14,8 кГс. Самарий-кобальтовые магниты имеют значения Br от 8,5 до 11,0 кГс, а 2,3-3,85 кГс для керамических магнитов. Земной магнетизм (в зависимости от местоположения) около половины гаусса. Так как же проверить эти значения?

Для точного измерения силы и направления магнитного поля наиболее точным инструментом является портативное устройство, называемое гауссметром, или известным как магнитометр или электромагнитное поле детектор или тестер. Их можно приобрести во многих промышленных торговых точках по цене от 400$ до более чем 1000$ в зависимости от сложности их функциональности.

Перед первоначальным измерением сначала выберите максимальное напряжение 10 В постоянного тока вдали от любых материал магнита. Вы хотели бы установить базовое напряжение без помех со стороны окружающих. магнитные поля. Вдали от любого магнитного поля показание напряжения должно быть равно 0. Коснитесь значка датчик Холла счетчика (через который проходит электрический ток) к одному из двух магнитов полюсов и запишите показания, показанные на счетчике. Если напряжение повышается, это южный полюс прикосновение к датчику Холла; наоборот, если значение падает, это северный полюс. Значение Гаусса просто разность напряжений разделить на настройку чувствительности. Убедитесь, что единицы конвертированы и сопоставлены, чтобы правильно рассчитать остаточную намагниченность. Значение представляет собой напряженность магнитного поля в полюсная поверхность магнита. Вы можете повторить ту же процедуру, чтобы найти напряженность поля при соответствующее расстояние от материала магнита. Большая напряженность магнитного поля также может быть выражается в Теслах, что эквивалентно 10 000 Гаусс.

Этот инструмент и метод особенно полезны и точны, когда требуется авиаперевозка международные заказы на сильные редкоземельные неодимовые магниты для обеспечения отсутствия сильных магнитных поле, создающее помехи системе GPS самолета. Теоретически значение Гаусса уменьшается примерно на квадрат увеличения расстояния на полюсах магнита и куб увеличения расстояния в центральной точке магнита. Помимо расстояния, размеры магнита и температура окружающей среды влияют сила магнита тоже.