http://www.rgups.ru/fiz/umkd/MU/Fizika/ElectricityMagnetism/Lab/Lab_Rab%E2%84%9644.htm
Рис.1 Силовые линии магнитного поля Земли
Силовые линии нормального магнитного поля направлены на север и вниз (они входят в землю почти отвесно, под углом, порядка I = 70°, с небольшим, в семь градусов, склонением на восток; это в Московской области, а в других районах страны - параметры геомагнитного поля могут отличаться).
// Соотношение величин:
0.05 мТл (магнитная индукция в ед.СИ) = 0.5 Гаусс (магнитн. индукц. в ед. СГС - внесистемная) = 0.5 Эрстед (напряженность поля в единицах С Г С)
1мТл = 0.8 кА/м (килоампер на метр)
1Тл = 800 кА/м
1000 кА/м = 1.25 Т (Тесл)
Таблица 1
Рис.3 Пример топографии магнитного поля (распределение магнитной индукции в пространстве). Вектора силовых линий, в каждой произвольной точке - перпендикулярны этим изолиниям.
// комментарий автора сайта KAKRAS.RU
Магнитное поле быстро убывает, с расстоянием: в четырёх-пяти сантиметрах от полюса дискового магнита (с габаритами высоты и диаметра - до первых сантиметров) - будет раз в десять слабее, чем на его поверхности, а в десяти-двенадцати сантиметрах - более чем в сто раз. Для подковообразных, замкнутых на себя магнитов, дальность действия поля, от их полюсов - ещё меньше.
// С помощью обычного компаса или более точного измерителя, определив направление векторов притяжения - можно, методом экстраполяции, графическим способом получить расстояние до полюсов магнитоактивного объекта и их локализацию (точки схождения силовых линий).
Определение полярности магнита с помощью компаса
У компаса - на географический север (там располагается магнитный Юг, см. рисунок 1) показывает северный полюс его стрелки. С учётом того, что разноимённые полюса притягиваются, можно определить полярность магнита. Цветовая маркировка магнитов может отличаться или отсутствовать, поэтому используют дублирующие стандартные символы полюсности - N (Север, North) и S (Юг, South), W (Запад, West) и E (Восток, East) для ориентировки по сторонам света и работы с топографической картой. Если имеется магнитик с точно известным значением индукции, то можно приблизительно, с невысокой точностью померить силу других магнитов, проведя относительные измерения (по углу отклонения стрелки компаса на определённом расстоянии от тестируемого образца).
Рис.4 Определение полярности магнита с помощью компаса
Магниты и магнитные поля
Естественное магнитное поле Земли, на её дневной поверхности, в средних широтах европейской части России, имеет значения полного вектора - приблизительно 0.05 мТл (индукция, в миллитеслах) = 50 мкТл (микротесл) = 50x10-6 Тл (Тесл), что в старых единицах СГС составляет 0.5 Гаусс. Напряженность поля, при пятидесяти микротеслах, равна 40 А/м (ампер на метр). С первого тысячелетия нашей эры, величина земного, геомагнитного поля уменьшилась более чем вдвое и человеческий организм испытывает синдромы его дефицита (магнитодефицит), который можно восполнить благодаря магнитотерапии с помощью внешних источников магнитного поля.
Рис.1 Силовые линии магнитного поля Земли
Силовые линии нормального магнитного поля направлены на север и вниз (они входят в землю почти отвесно, под углом, порядка I = 70°, с небольшим, в семь градусов, склонением на восток; это в Московской области, а в других районах страны - параметры геомагнитного поля могут отличаться).
// Соотношение величин:
0.05 мТл (магнитная индукция в ед.СИ) = 0.5 Гаусс (магнитн. индукц. в ед. СГС - внесистемная) = 0.5 Эрстед (напряженность поля в единицах С Г С)
1мТл = 0.8 кА/м (килоампер на метр)
1Тл = 800 кА/м
1000 кА/м = 1.25 Т (Тесл)
Таблица 1
Современные виды постоянных магнитов и их приблизительные характеристики
(значения индукции на их полюсной поверхности, максимальные рабочие температуры и т.д.):
• Магниты с полимерным наполнителем, применяемые в медицине эластичные магнитофоры (магнитопласты, магнитоэласты).
Br = до 0.05 Тесл (50 миллитесл = 500 Гаусс).
• Магнитопласты на основе наполнителя (например, порошка анизотропного NdFeB). Поддаются механической обработке, благодаря пластичности (как резина) и возможности изготовления сложных форм методом литья под давлением (в том числе, с монтажными отверстиями и средствами крепления). Не нагреваются при работе в переменных электромагнитных полях (нечувствительны к воздействию вихревых токов). Максимальная рабочая температура - до 120-220 градусов Цельсия, в зависимости от связующего материала.
Br = 0.5 - 0.6 Тл (5000 - 6000 Гаусс) (Nd-Fe-B).
• Ферриты (прессованные керамические ферритобариевые и ферритостронциевые, недорогие ферромагниты чёрного цвета). В отличие от "железных" магнитов, имеют очень высокое электрическое сопротивление (поэтому феррит бария используют в цепях, подвергающихся действию высокочастотных полей), хорошую механическую прочность, коррозионную стойкость, меньший вес, по сравнению с железными - в 1.5-2 раза. Есть возможность осуществлять у них многополюсное намагничивание на цельном изделии. Имеют неплохую устойчивость к воздействию внешних магнитных полей. По стоимости - на порядок дешевле ЮНДК, имея, при этом, более высокие показатели коэрцитивной силы. Широко применяются в двигателях постоянного тока, в генераторах, в профессиональных и домашних аудио-системах (повышенную индукцию - набирают склейкой двух колец). Недостатки ферромагнитов - хрупкость и твёрдость (обрабатывать можно только шлифованием и при помощи алмазной резки) и уменьшение коэрцетивной силы при охлаждении ниже -20°С (что снижает, на морозе, стойкость к размагничиванию маг.полем; зимой, при -60 градусах - магнитные свойства необратимо теряются и не восстанавливаются при возврате к нормальным термическим условиям) или при нагреве (особенно чувствительны бариевые). Если температура изменяется быстрее 5-10°C/мин - на феррите образуются трещины, что ухудшает его физические свойства.
Максимальное энергетическое произведение - в несколько раз хуже, чем у SmCo.
Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции - раз в десять хуже, т.е. больше, чем у литых магнитов.
Br = 0.1 - 0.4 Тл (1000 - 4000 Гаусс). Современные - от 0.2 до 0.43Тл
Tc of Br ~ -0.20% на °C (Температурный коэффициент)
Tmax/Tcur = 250-300 / 450 °С (Максимальная рабочая температура / Точка Кюри)
Hcb = 2-4 кЭ (Коэрцитивная сила по индукции, килоэрстед)
Диапазон максимальной энергии (энергетическое произведение) – от 1,1 до 4,5 МГЭ
http://www.ferrite.ru/products/magnets/hardferrite - подробные сравнительные таблицы с продукцией зарубежных фирм (Япония, Франция, Германия).
• Термостабильные литые или спечённые магниты "Альнико" (AlNiCo, российское название - ЮНДК) на основе сплавов железо-аллюминий-никель-медь-кобальт. Они легче редкоземельных самарийкобальтовых, при примерно одинаковых параметрах индукции, и заметно дешевле их. Имеют высокую коррозионную и радиационную стойкость. Используются в акустических системах и динамических студийных микрофонах (ставят Alnico V), в гитарных звукоснимателях, в электродвигателях и электрогенераторах, в приборостроении (сенсоры, реле и т.д.) Типовые формы: пластины, призмы, кольца и трубки, диски и стержни. Недостаток - AlNiCo хрупкие (обрабатываются полированием, шлифованием, резкой абразивным кругом) и легко размагничиваются (низкая коэрцитивная сила) под воздействием внешнего магнитного поля, что делает неверными показания стрелочных приборов, в которых они установлены.
Br = 0.7 - 1.3 Тл.
Tc of Br ~ -0.02% на °C (это очень хороший показатель)
Tmax/Tcur = 250-550/800-850 °С
Hc = 0.6 - 1.9 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 1,4 до 7,5 МГсЭ
• Термоустойчивые деформируемые магниты типа ХК (железо-хром-кобальт, Fe-Cr-Co). Прочность и пластичность современных типов этого сплава - на порядок превосходит аналогичные показатели ЮНДК24 (Алнико 5) при сопоставимых магнитных свойствах. Могут быть получены в виде холоднокатаного листа, горячекатаного и кованого прутка для последующей механической и термомагнитной обработки. В последние годы, осваиваются новые, перспективные наноструктурные, магнитотвёрдые FeCrCo-сплавы с улучшенными характеристиками. Максимальные рабочие температуры достигают 450 °С
Br = 1.1 - 1.5 Тл.
Tc of Br = от -0,015 до -0,028 % на °C (ГОСТ 24897-81)
Нсb - больше 0.5 кЭ
• Спечённые редкоземельные магниты на основе сплавов самарий-кобальт(SmCo, металлокерамика). Имеют лучшую коррозионную стойкость (то есть, не ржавеют, поэтому и не нуждаются в защитном покрытии) по сравнению с остальными редкоземельными материалами и большие значения максимальной рабочей температуры (термостабильные до 350°С) и коэрцитивной силы (то есть, магнитотвёрдые - устойчивые к размагничиванию). По сравнению с ЮНДК - на порядок большая коэрцетивная сила по намагниченности. Недостатки - хрупкость и высокая цена. Применяются в космических аппаратах и мобильных телефонах, в мотоциклах и газонокосилках, в авиационной и компьютерной технике, в медицинском оборудовании, в миниатюрных электромеханических приборах и устройствах (наручных часах, наушниках и т.д.) Используются в современном приборостроении.
Br = 0.8 - 1.1 Тл.
Tc of Br ~ -0.035% на °C
Tmax/Tcur = от -60 до 250-500 / >700-800 °С
Hcb = 8-10 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 18 до 32 МГс.Э
• Неодимовые - редкоземельные супермагниты на основе сплавов неодим-железо-бор (Nd-Fe-B, NdFeB). Диапазон рабочих температур - от -60 до +150-220°C Они хрупкие и чувствительные к температуре (предел допустимого нагрева - зависит от марки магнита). После сильного перегрева - необратимо и полностью теряется намагниченность (восстановить можно перемагничиванием на специальной установке). Имеют невысокую коррозионную стойкость - легко окисляются (ржавеют), если повреждёно антикоррозионноее покрытие (краска, лак, тонкая металлическая плёнка из никеля, меди или цинка). В виде порошка - могут воспламениться, с выделением ядовитого дыма. Лучше поддаются механической обработке - гибкие магнитопласты NdFeB. Спечённые неодимовые магниты имеют преимущество - наибольшую, по сравнению с остальными видами, силу остаточной магнитной индукции и очень высокое энергетическое произведение. Максимальная рабочая температура будет выше - при добавлении кобальта вместо железа, но это ведёт к удорожанию материала. Широко применяются в компьютерной технике (двигатели электроприводов дисков, устройства считывания и записи информации), в моторах и датчиках.
Br = 1.0 - 1.4 Тл (10000 - 14000 Гаусс).
Tc of Br = от -0.07 до -0.13% на °C
Tmax/Tcur = 80(Nxx)-120(NxxH)-150(NxxS/U)-200(xxEH)-220 / 310-330
Hc = 12 кЭ
Диапазон макс. энергии – от 1 до 50 МГЭ
• Сверхпроводящие магниты могут иметь максимальные значения индукц. Br > 5 Тесл
(значения индукции на их полюсной поверхности, максимальные рабочие температуры и т.д.):
• Магниты с полимерным наполнителем, применяемые в медицине эластичные магнитофоры (магнитопласты, магнитоэласты).
Br = до 0.05 Тесл (50 миллитесл = 500 Гаусс).
• Магнитопласты на основе наполнителя (например, порошка анизотропного NdFeB). Поддаются механической обработке, благодаря пластичности (как резина) и возможности изготовления сложных форм методом литья под давлением (в том числе, с монтажными отверстиями и средствами крепления). Не нагреваются при работе в переменных электромагнитных полях (нечувствительны к воздействию вихревых токов). Максимальная рабочая температура - до 120-220 градусов Цельсия, в зависимости от связующего материала.
Br = 0.5 - 0.6 Тл (5000 - 6000 Гаусс) (Nd-Fe-B).
• Ферриты (прессованные керамические ферритобариевые и ферритостронциевые, недорогие ферромагниты чёрного цвета). В отличие от "железных" магнитов, имеют очень высокое электрическое сопротивление (поэтому феррит бария используют в цепях, подвергающихся действию высокочастотных полей), хорошую механическую прочность, коррозионную стойкость, меньший вес, по сравнению с железными - в 1.5-2 раза. Есть возможность осуществлять у них многополюсное намагничивание на цельном изделии. Имеют неплохую устойчивость к воздействию внешних магнитных полей. По стоимости - на порядок дешевле ЮНДК, имея, при этом, более высокие показатели коэрцитивной силы. Широко применяются в двигателях постоянного тока, в генераторах, в профессиональных и домашних аудио-системах (повышенную индукцию - набирают склейкой двух колец). Недостатки ферромагнитов - хрупкость и твёрдость (обрабатывать можно только шлифованием и при помощи алмазной резки) и уменьшение коэрцетивной силы при охлаждении ниже -20°С (что снижает, на морозе, стойкость к размагничиванию маг.полем; зимой, при -60 градусах - магнитные свойства необратимо теряются и не восстанавливаются при возврате к нормальным термическим условиям) или при нагреве (особенно чувствительны бариевые). Если температура изменяется быстрее 5-10°C/мин - на феррите образуются трещины, что ухудшает его физические свойства.
Максимальное энергетическое произведение - в несколько раз хуже, чем у SmCo.
Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции - раз в десять хуже, т.е. больше, чем у литых магнитов.
Br = 0.1 - 0.4 Тл (1000 - 4000 Гаусс). Современные - от 0.2 до 0.43Тл
Tc of Br ~ -0.20% на °C (Температурный коэффициент)
Tmax/Tcur = 250-300 / 450 °С (Максимальная рабочая температура / Точка Кюри)
Hcb = 2-4 кЭ (Коэрцитивная сила по индукции, килоэрстед)
Диапазон максимальной энергии (энергетическое произведение) – от 1,1 до 4,5 МГЭ
http://www.ferrite.ru/products/magnets/hardferrite - подробные сравнительные таблицы с продукцией зарубежных фирм (Япония, Франция, Германия).
• Термостабильные литые или спечённые магниты "Альнико" (AlNiCo, российское название - ЮНДК) на основе сплавов железо-аллюминий-никель-медь-кобальт. Они легче редкоземельных самарийкобальтовых, при примерно одинаковых параметрах индукции, и заметно дешевле их. Имеют высокую коррозионную и радиационную стойкость. Используются в акустических системах и динамических студийных микрофонах (ставят Alnico V), в гитарных звукоснимателях, в электродвигателях и электрогенераторах, в приборостроении (сенсоры, реле и т.д.) Типовые формы: пластины, призмы, кольца и трубки, диски и стержни. Недостаток - AlNiCo хрупкие (обрабатываются полированием, шлифованием, резкой абразивным кругом) и легко размагничиваются (низкая коэрцитивная сила) под воздействием внешнего магнитного поля, что делает неверными показания стрелочных приборов, в которых они установлены.
Br = 0.7 - 1.3 Тл.
Tc of Br ~ -0.02% на °C (это очень хороший показатель)
Tmax/Tcur = 250-550/800-850 °С
Hc = 0.6 - 1.9 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 1,4 до 7,5 МГсЭ
• Термоустойчивые деформируемые магниты типа ХК (железо-хром-кобальт, Fe-Cr-Co). Прочность и пластичность современных типов этого сплава - на порядок превосходит аналогичные показатели ЮНДК24 (Алнико 5) при сопоставимых магнитных свойствах. Могут быть получены в виде холоднокатаного листа, горячекатаного и кованого прутка для последующей механической и термомагнитной обработки. В последние годы, осваиваются новые, перспективные наноструктурные, магнитотвёрдые FeCrCo-сплавы с улучшенными характеристиками. Максимальные рабочие температуры достигают 450 °С
Br = 1.1 - 1.5 Тл.
Tc of Br = от -0,015 до -0,028 % на °C (ГОСТ 24897-81)
Нсb - больше 0.5 кЭ
• Спечённые редкоземельные магниты на основе сплавов самарий-кобальт(SmCo, металлокерамика). Имеют лучшую коррозионную стойкость (то есть, не ржавеют, поэтому и не нуждаются в защитном покрытии) по сравнению с остальными редкоземельными материалами и большие значения максимальной рабочей температуры (термостабильные до 350°С) и коэрцитивной силы (то есть, магнитотвёрдые - устойчивые к размагничиванию). По сравнению с ЮНДК - на порядок большая коэрцетивная сила по намагниченности. Недостатки - хрупкость и высокая цена. Применяются в космических аппаратах и мобильных телефонах, в мотоциклах и газонокосилках, в авиационной и компьютерной технике, в медицинском оборудовании, в миниатюрных электромеханических приборах и устройствах (наручных часах, наушниках и т.д.) Используются в современном приборостроении.
Br = 0.8 - 1.1 Тл.
Tc of Br ~ -0.035% на °C
Tmax/Tcur = от -60 до 250-500 / >700-800 °С
Hcb = 8-10 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 18 до 32 МГс.Э
• Неодимовые - редкоземельные супермагниты на основе сплавов неодим-железо-бор (Nd-Fe-B, NdFeB). Диапазон рабочих температур - от -60 до +150-220°C Они хрупкие и чувствительные к температуре (предел допустимого нагрева - зависит от марки магнита). После сильного перегрева - необратимо и полностью теряется намагниченность (восстановить можно перемагничиванием на специальной установке). Имеют невысокую коррозионную стойкость - легко окисляются (ржавеют), если повреждёно антикоррозионноее покрытие (краска, лак, тонкая металлическая плёнка из никеля, меди или цинка). В виде порошка - могут воспламениться, с выделением ядовитого дыма. Лучше поддаются механической обработке - гибкие магнитопласты NdFeB. Спечённые неодимовые магниты имеют преимущество - наибольшую, по сравнению с остальными видами, силу остаточной магнитной индукции и очень высокое энергетическое произведение. Максимальная рабочая температура будет выше - при добавлении кобальта вместо железа, но это ведёт к удорожанию материала. Широко применяются в компьютерной технике (двигатели электроприводов дисков, устройства считывания и записи информации), в моторах и датчиках.
Br = 1.0 - 1.4 Тл (10000 - 14000 Гаусс).
Tc of Br = от -0.07 до -0.13% на °C
Tmax/Tcur = 80(Nxx)-120(NxxH)-150(NxxS/U)-200(xxEH)-220 / 310-330
Hc = 12 кЭ
Диапазон макс. энергии – от 1 до 50 МГЭ
• Сверхпроводящие магниты могут иметь максимальные значения индукц. Br > 5 Тесл
// Для усиления (концентрации силовых линий) магнитного поля - используют полюсные наконечники в виде сужающихся конусов, что значительно увеличивает индукцию в малом объёме.
Рис.2 Формы и размеры - от магнитиков на холодильник до супермагнитов
"Железные кобальтовые" магниты - более стойкие к механическим воздействиям, к размагничиванию (их коэрцитивная сила) и высоким температурам, чем керамические и неодимовые.
Из нескольких магнитов, соединяя их последовательно (разноимёнными полюсами) - можно собирать магнитные батареи. В итоге - повышение мощности и более протяжённые и линейные (на достаточном расстоянии) силовые линии поля.
Основные характеристики постоянных магнитов:
Остаточная магнитная индукция (Br, Тесл или Гаусс, G) - намагниченность, оставшаяся после намагничивания материала, из которого изготовлен постоянный магнит, измеренная на его поверхности, в замкнутой системе. Единица измерения - Тесла, в системе СИ или Гаусс, в сист. СГС. Это основная характеристика м а г н и т а. Иногда, эту величину называют - "сила магнита".
Магнитная индукция, B / Br (Тесл или Гаусс, G) - результат приборного измерения (гауссметром / тесламетром или магнитометром) реального, фактического поля магнита на каком-то расстоянии от него или на его поверхности.
Коэрцитивная сила по индукции, Hcb (кА/м) - величина внешнего магнитного поля, требуемого для полного размагничивания магнита, намагниченного до состояния насыщения. Характеризует устойчивость к размагничиванию (ГОСТ 19693).
Максимальное энергетическое произведение, (BH)maxМГсЭ (МГауссЭрстед, в системе СГС) - мощность магнита.
Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции, Tc of Br (ТКВr) (% на °C) - характеризует изменение магнитной индукции от температуры.
Максимальная рабочая температура, Tmax (градусов по Цельсию) - предел температуры, при которой магнит временно теряет часть своих магнитных свойств. При последующем охлаждении - все магн.-е свойства восстанавливаются (в отличие от точки Кюри). Превышение нагрева на несколько десятков градусов больше Tmax - может вызвать частичное размагничивание магнетика (после остывания, оставшаяся сила притяжения будет меньше изначальной; при этом, точные измерительные стрелочные приборы и т.п. - уже не годятся для работы).
Точка Кюри, Tcur (°C) - температура, выше которой исчезает намагниченность ферромагнетиков.
Рис.2 Формы и размеры - от магнитиков на холодильник до супермагнитов
"Железные кобальтовые" магниты - более стойкие к механическим воздействиям, к размагничиванию (их коэрцитивная сила) и высоким температурам, чем керамические и неодимовые.
Из нескольких магнитов, соединяя их последовательно (разноимёнными полюсами) - можно собирать магнитные батареи. В итоге - повышение мощности и более протяжённые и линейные (на достаточном расстоянии) силовые линии поля.
Основные характеристики постоянных магнитов:
Остаточная магнитная индукция (Br, Тесл или Гаусс, G) - намагниченность, оставшаяся после намагничивания материала, из которого изготовлен постоянный магнит, измеренная на его поверхности, в замкнутой системе. Единица измерения - Тесла, в системе СИ или Гаусс, в сист. СГС. Это основная характеристика м а г н и т а. Иногда, эту величину называют - "сила магнита".
Магнитная индукция, B / Br (Тесл или Гаусс, G) - результат приборного измерения (гауссметром / тесламетром или магнитометром) реального, фактического поля магнита на каком-то расстоянии от него или на его поверхности.
Коэрцитивная сила по индукции, Hcb (кА/м) - величина внешнего магнитного поля, требуемого для полного размагничивания магнита, намагниченного до состояния насыщения. Характеризует устойчивость к размагничиванию (ГОСТ 19693).
Максимальное энергетическое произведение, (BH)maxМГсЭ (МГауссЭрстед, в системе СГС) - мощность магнита.
Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции, Tc of Br (ТКВr) (% на °C) - характеризует изменение магнитной индукции от температуры.
Максимальная рабочая температура, Tmax (градусов по Цельсию) - предел температуры, при которой магнит временно теряет часть своих магнитных свойств. При последующем охлаждении - все магн.-е свойства восстанавливаются (в отличие от точки Кюри). Превышение нагрева на несколько десятков градусов больше Tmax - может вызвать частичное размагничивание магнетика (после остывания, оставшаяся сила притяжения будет меньше изначальной; при этом, точные измерительные стрелочные приборы и т.п. - уже не годятся для работы).
Точка Кюри, Tcur (°C) - температура, выше которой исчезает намагниченность ферромагнетиков.
Никель - +358 °C
Железо - +769 °C.
Кобальт - +1121 °C
Размагничивание и срок службы магнитов
Магниты теряют намагниченность - при сильных механических вибрациях, ударах, деформациях и значительных перепадах температуры. Полное размагничивание произойдёт при нагревании выше температуры Кюри (она отличается для каждого конкретного ферромагнитного материала, например - Железо +769 °C и свои значения - для сплавов нескольких металлов) или в мощном магнитном поле, затухающем переменном или противоположно направленном постоянном, напряжённостью - не меньше величины коэрцитивной силы для данного магнетика. Самые распростанённые железные магниты, в обычных комнатных условиях и без нарушения условий эксплуатации - будут размагничиваться очень долго. За период 10 лет - неодимовые магниты теряют менее 2% силы, кобальтовые - меньше 1 процента своей намагниченности. Хуже параметры у ферритов и Альнико - они ненадёжны, быстро садятся, стареют и работают в полсилы, что, нередко, считается их недомагниченностью и заводским браком в производстве.
Железо - +769 °C.
Кобальт - +1121 °C
Размагничивание и срок службы магнитов
Магниты теряют намагниченность - при сильных механических вибрациях, ударах, деформациях и значительных перепадах температуры. Полное размагничивание произойдёт при нагревании выше температуры Кюри (она отличается для каждого конкретного ферромагнитного материала, например - Железо +769 °C и свои значения - для сплавов нескольких металлов) или в мощном магнитном поле, затухающем переменном или противоположно направленном постоянном, напряжённостью - не меньше величины коэрцитивной силы для данного магнетика. Самые распростанённые железные магниты, в обычных комнатных условиях и без нарушения условий эксплуатации - будут размагничиваться очень долго. За период 10 лет - неодимовые магниты теряют менее 2% силы, кобальтовые - меньше 1 процента своей намагниченности. Хуже параметры у ферритов и Альнико - они ненадёжны, быстро садятся, стареют и работают в полсилы, что, нередко, считается их недомагниченностью и заводским браком в производстве.
Рис.3 Пример топографии магнитного поля (распределение магнитной индукции в пространстве). Вектора силовых линий, в каждой произвольной точке - перпендикулярны этим изолиниям.
// комментарий автора сайта KAKRAS.RU
Магнитное поле быстро убывает, с расстоянием: в четырёх-пяти сантиметрах от полюса дискового магнита (с габаритами высоты и диаметра - до первых сантиметров) - будет раз в десять слабее, чем на его поверхности, а в десяти-двенадцати сантиметрах - более чем в сто раз. Для подковообразных, замкнутых на себя магнитов, дальность действия поля, от их полюсов - ещё меньше.
// С помощью обычного компаса или более точного измерителя, определив направление векторов притяжения - можно, методом экстраполяции, графическим способом получить расстояние до полюсов магнитоактивного объекта и их локализацию (точки схождения силовых линий).
Определение полярности магнита с помощью компаса
У компаса - на географический север (там располагается магнитный Юг, см. рисунок 1) показывает северный полюс его стрелки. С учётом того, что разноимённые полюса притягиваются, можно определить полярность магнита. Цветовая маркировка магнитов может отличаться или отсутствовать, поэтому используют дублирующие стандартные символы полюсности - N (Север, North) и S (Юг, South), W (Запад, West) и E (Восток, East) для ориентировки по сторонам света и работы с топографической картой. Если имеется магнитик с точно известным значением индукции, то можно приблизительно, с невысокой точностью померить силу других магнитов, проведя относительные измерения (по углу отклонения стрелки компаса на определённом расстоянии от тестируемого образца).
Рис.4 Определение полярности магнита с помощью компаса
Комментариев нет:
Отправить комментарий