Bir mıknatısın çekme kuvveti ne kadar büyüktür? Bazı insanlar NdFeB mıknatıslarının kendi ağırlığının 600 katı kadar nesne çekebileceğini düşünüyor. Tam olarak bu mu? Mıknatıs emişinin hesaplama formülü var mı? Bugün mıknatısların "Çekme Kuvveti"nden bahsedelim.
Mıknatısların uygulanmasında, manyetik akı veya manyetik akı yoğunluğu, performansı ölçmek için (özellikle motorlarda) çok önemli bir endekstir. Bununla birlikte, manyetik ayırma ve manyetik balıkçılık gibi bazı uygulama alanlarında, manyetik akı, ayırma veya emme etkisinin etkili bir ölçüsü değildir ve manyetik çekme kuvveti, daha etkili bir endekstir.
Mıknatısın çekme kuvveti, mıknatısın çekebileceği ferromanyetik malzemenin ağırlığını ifade eder. Mıknatısın performansı, şekli, boyutu ve çekim mesafesinden ortak olarak etkilenir. Bir mıknatısın çekiciliğini hesaplamak için matematiksel bir formül yoktur, ancak manyetik çekim değerini aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi manyetik çekim ölçüm cihazı aracılığıyla ölçebiliriz (genellikle mıknatısın gerilimini ölçüp ağırlığa dönüştürürüz). Mıknatısın çekme kuvveti, çekim nesnesinin mesafesinin artmasıyla birlikte giderek azalacaktır.
Google'da manyetik kuvvet hesaplaması diye aratırsanız pek çok site "tecrübelere göre NdFeB mıknatısın manyetik kuvveti kendi ağırlığının yaklaşık 600 katıdır (640 katı da yazılmıştır)" diye yazacaktır. Bu deneyimin doğru olup olmadığını deneylerle bileceğiz.
Deneyde farklı şekil ve boyutlarda sinterlenmiş NdFeB n42 mıknatıslar seçilmiştir. Yüzey kaplaması, yükseklik yönünde mıknatıslanan NiCuNi idi. Her mıknatısın maksimum çekme kuvveti (N kutbu) ölçüldü ve çekim ağırlığına dönüştürüldü. Ölçüm sonuçları aşağıdaki gibidir:
Ölçüm sonuçlarından şunu bulmak zor değil:
- Farklı şekil ve büyüklükteki mıknatısların çekebileceği ağırlığın kendi ağırlığına oranı büyük ölçüde değişir. Bazıları 200 kattan az, bazıları 500 kattan fazla, bazıları ise 3000 kattan fazlaya ulaşabiliyor. Bu nedenle internette yazılan 600 defa tam olarak doğru değil
- Aynı çapa sahip bir Silindir veya Disk Mıknatıs için yükseklik ne kadar yüksek olursa çekebileceği ağırlık da o kadar büyük olur ve manyetik kuvvet temel olarak yükseklikle orantılıdır.
- Aynı yükseklikteki (mavi hücre) bir Silindir veya Disk Mıknatıs için, çap ne kadar büyük olursa, çekebileceği ağırlık da o kadar büyük olur ve manyetik kuvvet temel olarak çapla orantılıdır.
- Aynı hacim ve ağırlığa sahip bir Silindir veya Disk Mıknatısın (sarı hücre) çapı ve yüksekliği farklıdır ve çekilebilecek ağırlık büyük ölçüde değişir. Genel olarak mıknatısın yönelim yönü ne kadar uzun olursa, emme gücü de o kadar büyük olur.
- Aynı hacme sahip mıknatıslar için manyetik kuvvetin mutlaka eşit olması gerekmez. Farklı şekillere göre manyetik kuvvet büyük ölçüde değişebilir. Tersine, benzer şekilde, aynı ağırlıktaki ferromanyetik malzemeleri çeken mıknatıslar farklı şekil, hacim ve ağırlıklara sahip olabilir.
- Hangi tür şekil olursa olsun, yönlendirme yönünün uzunluğu manyetik kuvvetin belirlenmesinde en büyük rolü oynar.
Yukarıdaki aynı sınıftaki mıknatıslar için çekme kuvveti testidir. Farklı derecedeki fark mıknatısları için çekme kuvvetine ne dersiniz? Daha sonra test edip karşılaştıracağız.
Gönderim zamanı: Mayıs-11-2022