Karaniwan na matatagpuan ang mga magnet sa mga motor, dynamos, refrigerator, debit at credit card, pati na rin mga elektronikong kagamitan tulad ng mga electric pickup ng gitara, stereo speaker, at mga hard drive ng computer. Ang mga magnet ay maaaring maging permanente, natural na nabuo, o electromagnet. Ang isang electromagnet ay lumilikha ng isang magnetic field kapag ang isang kasalukuyang kuryente ay dumadaan sa isang likid ng kawad na bumabalot sa isang pangunahing bakal. Mayroong maraming mga kadahilanan na nakakaapekto sa lakas ng isang magnetic field at iba't ibang mga paraan upang matukoy ang lakas ng patlang, at pareho ang tinalakay sa artikulong ito.
Hakbang
Paraan 1 ng 3: Pagtukoy ng Mga Kadahilanan na nakakaapekto sa Lakas ng Magnetic Field
Hakbang 1. Isaalang-alang ang mga katangian ng pang-akit
Ang mga katangian ng mga magnet ay inilalarawan gamit ang mga sumusunod na katangian:
- Ang lakas ng pilit na magnetikong patlang, dinaglat bilang Hc. Ang simbolo na ito ay sumasalamin sa punto ng demagnetization (pagkawala ng magnetic field) ng isa pang magnetic field. Ang mas mataas na numero, mas mahirap ang magnet na alisin.
- Ang tira ng density ng magnetic flux, na pinaikling Br. Ito ang maximum na magnetic flux na may kakayahang makabuo ng isang magnet.
- Katumbas ng density ng magnetic flux ay ang pangkalahatang density ng enerhiya, na pinaikling bilang Bmax. Mas mataas ang bilang, mas malakas ang magnet.
- Ang koepisyent ng temperatura ng natitirang density ng pagkilos ng bagay na pagkilos ng galaw, dinaglat bilang Tcoef Br at ipinahiwatig bilang isang porsyento ng mga degree Celsius, ay nagpapaliwanag kung paano bumababa ang magnetic flux habang tumataas ang temperatura ng magnetiko. Ang isang Tcoef Br na 0.1 ay nangangahulugan na kung ang temperatura ng magnet ay tumataas ng 100 degree Celsius, ang magnetic flux ay bumababa ng 10 porsyento.
- Ang maximum na temperatura ng operating (dinaglat bilang Tmax) ay ang pinakamataas na temperatura na maaaring mapatakbo ng isang magnet na hindi nawawala ang lakas nito sa bukid. Kapag ang temperatura ng magnet ay bumaba sa ibaba Tmax, nabawi ng magnet ang buong lakas na magnetic field. Kung pinainit na lampas sa Tmax, ang magnet ay mawawala ang ilang mga patlang na permanenteng sa sandaling cooled sa normal na temperatura ng operating. Gayunpaman, kung pinainit sa temperatura ng Curie (dinaglat bilang Tcurie) mawawalan ng magnetikong lakas ang magnet.
Hakbang 2. Kilalanin ang mga materyales para sa paggawa ng permanenteng magnet
Ang mga permanenteng magnet ay karaniwang gawa sa isa sa mga sumusunod na materyales:
- Neodymium iron boron. Ang materyal na ito ay may density ng magnetic flux (12,800 gauss), isang coercive magnetic field na lakas (12,300 oersted), at isang pangkalahatang density ng enerhiya (40). Ang materyal na ito ay may pinakamababang maximum na temperatura ng pagpapatakbo ng 150 degree Celsius at 310 degree Celsius ayon sa pagkakabanggit, at isang temperatura coefficient ng -0.12.
- Ang samarium cobalt ay mayroong pangalawang pinakamataas na lakas ng patlang na patlang, na 9,200 oersted, ngunit isang density ng magnetic flux na 10,500 gauss at isang pangkalahatang density ng enerhiya na 26. Ang maximum na temperatura ng operating nito ay mas mataas kaysa sa neodymium iron boron sa 300 degrees Celsius dahil dito Curie temperatura ng 750 degrees Celsius. Ang temperatura coefficient nito ay 0.04.
- Ang Alnico ay isang haluang metal na aluminyo-nickel-cobalt. Ang materyal na ito ay may density ng magnetic flux na malapit sa neodymium iron boron (12,500 gauss), ngunit isang coercive magnetic field na lakas na 640 oersted at isang pangkalahatang density ng enerhiya na 5.5 lamang. Ang materyal na ito ay may mas mataas na maximum na temperatura ng operating kaysa sa samarium cobalt, sa 540 degrees Celsius., Pati na rin ang mas mataas na temperatura ng Curie na 860 degrees Celsius, at isang temperatura coefficient na 0.02.
- Ang mga ceramic at ferrite magneto ay may mas mababang mga density ng pagkilos ng bagay at pangkalahatang mga density ng enerhiya kaysa sa iba pang mga materyales, sa 3,900 gauss at 3.5. Gayunpaman, ang kanilang mga magnetic density ng pagkilos ng bagay ay mas mahusay kaysa sa alnico, na kung saan ay 3,200 na natapos. Ang materyal na ito ay may parehong maximum na temperatura ng pagpapatakbo tulad ng samarium cobalt, ngunit isang mas mababang temperatura ng Curie na 460 degree Celsius, at isang temperatura na coefficient ng -0. 2. Sa gayon, ang mga magnet ay nawawala ang kanilang lakas na magnetikong patlang sa mas maiinit na temperatura kaysa sa iba pang mga materyales.
Hakbang 3. Bilangin ang bilang ng mga liko sa likid ng electromagnet
Ang higit pang mga pagliko bawat haba ng core, mas malaki ang lakas ng magnetic field. Ang mga komersyal na electromagnet ay may naaayos na core ng isa sa mga magnetikong materyales na inilarawan sa itaas at isang malaking likid sa paligid nito. Gayunpaman, ang isang simpleng electromagnet ay maaaring gawin sa pamamagitan ng paikot-ikot na isang kawad sa paligid ng isang kuko at ilakip ang mga dulo sa isang 1.5-volt na baterya.
Hakbang 4. Suriin ang dami ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng electromagnetic coil
Inirerekumenda namin na gumamit ka ng isang multimeter. Ang mas malaki ang kasalukuyang, mas malakas ang magnetic field na ginawa.
Ang ampere bawat metro (A / m) ay isa pang yunit na ginagamit upang masukat ang lakas ng isang magnetic field. Ipinapahiwatig ng yunit na ito na kung ang kasalukuyang, ang bilang ng mga coil, o pareho ay nadagdagan, ang lakas ng magnetic field ay tumataas din
Paraan 2 ng 3: Pagsubok sa Saklaw ng Magnetic Field gamit ang isang Paperclip
Hakbang 1. Gumawa ng isang may-hawak para sa bar magnet
Maaari kang gumawa ng isang simpleng may-hawak ng magnetikong gamit ang mga damit ng damit at isang tasa ng styrofoam. Ang pamamaraan na ito ay pinakaangkop para sa pagtuturo ng mga magnetikong larangan sa mga mag-aaral sa elementarya.
- Kola ang isang mahabang dulo ng isang linya ng damit sa ilalim ng tasa.
- Baligtarin ang tasa na may mga sipit ng damit at ilagay ito sa mesa.
- I-clamp ang mga magnet sa mga sipit ng damit.
Hakbang 2. Bend ang clip ng papel sa isang kawit
Ang pinakamadaling paraan upang gawin ito ay upang hilahin ang panlabas na gilid ng clip ng papel. Ang kawit na ito ay mag-hang ng maraming mga clip ng papel.
Hakbang 3. Magpatuloy sa pagdaragdag ng mga clip ng papel upang masukat ang lakas ng magnet
Maglakip ng isang baluktot na clip ng papel sa isa sa mga poste ng pang-akit. hook bahagi ay dapat na mag-hang malayang. Isabit ang clip ng papel sa kawit. Magpatuloy hanggang sa ang bigat ng clip ng papel ay mahuhulog ang kawit.
Hakbang 4. Itala ang bilang ng mga clip ng papel na sanhi ng pagbagsak ng kawit
Kapag ang kawit ay nahuhulog sa ilalim ng bigat na dala nito, tandaan ang bilang ng mga clip ng papel na nakabitin sa kawit.
Hakbang 5. Sundin ang masking tape sa bar magnet
Ikabit ang 3 maliliit na piraso ng masking tape sa bar magnet at i-hang muli ang mga kawit.
Hakbang 6. Magdagdag ng isang clip ng papel sa kawit hanggang sa mahulog ito sa magnet
Ulitin ang nakaraang pamamaraan ng paperclip mula sa paunang hook ng paperclip, hanggang sa tuluyang mahulog ang pang-akit.
Hakbang 7. Isulat kung gaano karaming mga clip ang kinakailangan upang mahulog ang hook
Tiyaking naitala mo ang bilang ng mga piraso ng masking tape at mga clip ng papel na ginamit.
Hakbang 8. Ulitin ang naunang hakbang nang maraming beses sa masking tape
Sa bawat oras, itala ang bilang ng mga clip ng papel na kinakailangan upang mahulog ang pang-akit. Dapat mong mapansin na sa tuwing idaragdag ang tape, mas kaunting clip ang kinakailangan upang mahulog ang kawit.
Paraan 3 ng 3: Pagsubok ng isang Magnetic Field na may Gaussmeter
Hakbang 1. Kalkulahin ang base o paunang boltahe / boltahe
Maaari kang gumamit ng isang gaussmeter, na kilala rin bilang isang magnetometer o isang electromagnetic field (EMF) detector, na isang portable na aparato na sumusukat sa lakas at direksyon ng isang magnetic field. Ang mga aparatong ito ay karaniwang madaling bilhin at magamit. Ang paraan ng gaussmeter ay angkop para sa pagtuturo ng mga magnetikong larangan sa mga mag-aaral na nasa gitna at high school. Narito kung paano ito gamitin:
- Itakda ang maximum na boltahe ng 10 volts DC (direktang kasalukuyang).
- Basahin ang display ng boltahe na may metro ang layo mula sa magnet. Ito ang base o paunang boltahe, na kinakatawan bilang V0.
Hakbang 2. Hawakan ang sensor ng metro sa isa sa mga magnetikong poste
Sa ilang mga gaussmeter, ang sensor na ito, na tinatawag na Hall sensor, ay ginawa upang isama ang isang de-koryenteng circuit chip upang mahawakan mo ang isang magnetikong bar sa sensor.
Hakbang 3. Itala ang bagong boltahe
Ang boltahe na kinakatawan ng V1 ay tataas o babaan, depende sa magnetic bar na hinahawakan ang sensor ng Hall. Kung ang boltahe ay tumataas, ang sensor ay hawakan ang southern finder magnetikong poste. Kung ang boltahe ay bumaba, nangangahulugan ito na ang sensor ay hawakan ang hilagang tagahanap ng magnetic poste.
Hakbang 4. Hanapin ang pagkakaiba sa pagitan ng pauna at bagong mga voltages
Kung ang sensor ay naka-calibrate sa millivolts, hatiin ng 1,000 upang i-convert ang millivolts sa volts.
Hakbang 5. Hatiin ang resulta sa pamamagitan ng halaga ng pagiging sensitibo ng sensor
Halimbawa, kung ang sensor ay may pagkasensitibo ng 5 millivolts per gauss, hatiin ng 10. Ang nakuha na halaga ay ang lakas ng magnetic field sa gauss.
Hakbang 6. Ulitin ang pagsubok ng lakas ng magnetic field sa iba't ibang mga distansya
Ilagay ang mga sensor sa iba't ibang magkakaibang distansya mula sa mga magnetic poste at itala ang mga resulta.
