Магниттер әдетте қозғалтқыштарда, динамиктерде, тоңазытқыштарда, дебеттік және несиелік карталарда, сондай -ақ электрлік гитарада, стерео динамиктерде және компьютердің қатты дискілерінде электронды жабдықтарда кездеседі. Магниттер тұрақты, табиғи түрде қалыптасқан немесе электромагнитті болуы мүмкін. Электр магниті магнит өрісін жасайды, егер электр тогы темір өзегін орайтын сым катушкасынан өтсе. Магнит өрісінің күшіне әсер ететін бірнеше факторлар бар және өрістің кернеулігін анықтаудың әр түрлі әдістері бар, екеуі де осы мақалада талқыланады.
Қадам
3 -ші әдіс 1: Магнит өрісінің кернеулігіне әсер ететін факторларды анықтау
Қадам 1. Магнит сипаттамаларын қарастырыңыз
Магниттердің қасиеттері келесі сипаттамалармен сипатталады:
- Hc ретінде қысқартылған мәжбүрлі магнит өрісінің күші. Бұл таңба басқа магнит өрісінің демагнетизация нүктесін (магнит өрісінің жоғалуы) көрсетеді. Бұл сан неғұрлым жоғары болса, магнитті алу қиынырақ болады.
- Қалдық магниттік ағынның тығыздығы, Br. Бұл магнит шығаруға қабілетті максималды магнит ағыны.
- Магнит ағынының тығыздығына Bmax деп қысқартылған энергияның жалпы тығыздығы сәйкес келеді. Сан неғұрлым жоғары болса, магнит соғұрлым күшті болады.
- Қалдық магниттік ағын тығыздығының температуралық коэффициенті, Tcoef Br деп қысқартылған және Цельсий бойынша пайызбен көрсетілген, магниттік температураның жоғарылауымен магнит ағынының қалай төмендейтінін түсіндіреді. Tcoef Br 0,1, егер магниттің температурасы 100 градус Цельсий бойынша жоғарыласа, магнит ағыны 10 пайызға төмендейді.
- Ең жоғары жұмыс температурасы (қысқартылған Tmax) - магнит өріс беріктігін жоғалтпай жұмыс істей алатын ең жоғары температура. Магнит температурасы Tmax -тан төмендегенде, магнит магнит өрісінің кернеулігін толық қалпына келтіреді. Егер Tmax -тан жоғары қыздырылса, магнит қалыпты жұмыс температурасына дейін салқындағаннан кейін өз өрісінің бір бөлігін жоғалтады. Алайда, егер Кюри температурасына дейін қыздырылса (Tcurie деп қысқартылған), магнит магниттік қуатын жоғалтады.
2 -қадам. Тұрақты магниттер жасауға арналған материалдарды анықтау
Тұрақты магниттер әдетте келесі материалдардың бірінен жасалады:
- Неодимий темірі бор. Бұл материалда магнит ағынының тығыздығы (12,800 гаусс), мәжбүрлі магнит өрісінің кернеулігі (12,300 оерстед) және энергияның жалпы тығыздығы (40) бар. Бұл материалдың ең төменгі максималды жұмыс температурасы сәйкесінше 150 градус және 310 градус Цельсий, ал температуралық коэффициенті -0.12.
- Самарий кобальтының күші 9200 -ге тең кернеу өрісінің кернеулігі бойынша екінші орында, бірақ магниттік ағынның тығыздығы 10500 гаусс және энергияның жалпы тығыздығы 26. Оның максималды жұмыс температурасы Цельсий бойынша 300 градус Цельсийдегі неодимийлі темірден әлдеқайда жоғары. Кюридің температурасы Цельсий бойынша 750 градус. Оның температуралық коэффициенті 0,04.
- Алнико-алюминий-никель-кобальт қорытпасы. Бұл материалда магний ағынының тығыздығы неодимий темірлі борға жақын (12500 гаус), бірақ магнит өрісінің кернеуі 640 оерстед және энергияның жалпы тығыздығы 5,5 ғана. Бұл материал самариум кобальтына қарағанда 540 градус жоғары жұмыс температурасына ие. Цельсий., Сонымен қатар Кюридің жоғары температурасы 860 градус Цельсий және температура коэффициенті 0,02.
- Керамикалық және феррит магниттері басқа материалдарға қарағанда ағынның тығыздығына және энергияның жалпы тығыздығына қарағанда 3900 гаус пен 3,5 шамасында әлдеқайда төмен. Алайда олардың магниттік ағынының тығыздығы алникоға қарағанда жақсы, ол 3200 ерстед. Бұл материал самариум кобальтының максималды жұмыс температурасына ие, бірақ Кюри температурасы 460 градус Цельсий бойынша әлдеқайда төмен, ал температура коэффициенті -0.. 2. Осылайша, магниттер ыстық температурада магнит өрісінің беріктігін басқа материалдарға қарағанда тез жоғалтады.
Қадам 3. Электромагниттің катушкасындағы бұрылыстар санын есептеңіз
Бір ядро ұзындығына неғұрлым көп бұрылыс болса, магнит өрісінің беріктігі соғұрлым жоғары болады. Коммерциялық электр магниттері жоғарыда сипатталған магниттік материалдардың бірінің реттелетін өзегіне және айналасында үлкен катушкаға ие. Дегенмен, қарапайым электромагнитті сым шегеге орап, ұштарын 1,5 вольтты аккумуляторға бекіту арқылы жасауға болады.
Қадам 4. Электромагниттік катушка арқылы өтетін ток мөлшерін тексеріңіз
Мультиметрді қолдануды ұсынамыз. Ағым неғұрлым көп болса, соғұрлым магнит өрісі күшейеді.
Бір метрге ампер (А/м) - магнит өрісінің кернеулігін өлшеу үшін қолданылатын тағы бір қондырғы. Бұл қондырғы егер ток, катушкалар саны немесе екеуі де ұлғайса, магнит өрісінің күші де артады
3 -ші әдіс 2: Магнит өрісінің диапазонын қыстырғышпен тексеру
Қадам 1. Штангалық магнит үшін ұстағыш жасаңыз
Сіз киім түйреуіштері мен стирол көбігін қолданып қарапайым магниттік ұстағыш жасай аласыз. Бұл әдіс бастауыш сынып оқушыларына магнит өрісін үйрету үшін ең қолайлы.
- Тоқыма түбіне киім сызығының бір ұшын жабыстырыңыз.
- Үстінде киім ілгегі бар шыныаяқты төңкеріп, үстелге қойыңыз.
- Магниттерді киімге арналған қысқышқа қысыңыз.
Қадам 2. Қағаз қыстырғышты ілмекке бүгіңіз
Мұны істеудің ең оңай жолы - қыстырғыштың сыртқы жиегін тарту. Бұл ілмек көптеген қағаз қыстырғыштарды іліп қояды.
Қадам 3. Магниттің беріктігін өлшеу үшін қағаз қыстырғыштарды қосуды жалғастырыңыз
Магнит полюстерінің біріне бүктелген қағаз қыстырғышты бекітіңіз. ілмек бөлігі еркін ілінуі керек. Қағаз қыстырғышты ілмекке іліңіз. Қағаз қыстырғыштың салмағы ілмек түскенше жалғастырыңыз.
Қадам 4. Ілмектің құлап кетуіне себеп болған қағаз қыстырғыштардың санын жазыңыз
Ілмек көтеретін салмақтың астына түскенде ілгекке ілінген қағаз қыстырғыштардың санын ескеріңіз.
Қадам 5. Маска таспасын магнитке жабыстырыңыз
Магнитке 3 кішкене таспа таспасын бекітіп, ілгектерді артқа іліңіз.
Қадам 6. Магнит құлағанша ілгекке қағаз қыстырғыш қосыңыз
Алдыңғы қағаз қыстырғыш әдісін магнит құлағанша қайталаңыз.
Қадам 7. Ілмекті тастау үшін қанша клип қажет екенін жазыңыз
Қолданылатын маска таспасы мен қағаз қыстырғыш жолақтарының санын жазғаныңызға көз жеткізіңіз.
Қадам 8. Алдыңғы қадамды маска таспасымен бірнеше рет қайталаңыз
Әр жолы магниттен құлау үшін қажет қыстырғыштардың санын жазып алыңыз. Сіз таспа қосылған сайын ілгекті түсіріп алу үшін аз қысқыш қажет екенін байқауыңыз керек.
3 -ші әдіс 3: Гауссметрмен магнит өрісін тексеру
Қадам 1. Негізгі немесе бастапқы кернеуді/кернеуді есептеңіз
Сіз магнитометр немесе магнит өрісінің күші мен бағытын өлшейтін портативті құрылғы болып табылатын электромагниттік өріс детекторы ретінде белгілі гауссметрді қолдана аласыз. Әдетте бұл құрылғыларды сатып алу және пайдалану оңай. Гауссметр әдісі орта және жоғары сынып оқушыларына магнит өрісін үйрету үшін қолайлы. Міне, оны қалай қолдануға болады:
- Максималды кернеуді 10 вольтты тұрақты токқа орнатыңыз (тұрақты ток).
- Есептегіш магниттен алшақ орналасқан кернеу дисплейін оқыңыз. Бұл V0 ретінде көрсетілген базалық немесе бастапқы кернеу.
Қадам 2. Есептегіш датчигін магниттік полюстердің біріне тигізіңіз
Кейбір гауссметрлерде сенсор деп аталатын бұл сенсор магниттік жолақты сенсорға тигізу үшін электр тізбегінің микросхемасын біріктіру үшін жасалған.
3 -қадам. Жаңа кернеуді жазыңыз
Холл сенсорына тиетін магниттік жолаққа байланысты V1 кернеуі жоғарылайды немесе төмендейді. Егер кернеу жоғарыласа, сенсор оңтүстік табушының магниттік полюсіне тиеді. Егер кернеу төмендесе, бұл сенсордың солтүстік магнит полюсіне тиіп тұрғанын білдіреді.
Қадам 4. Бастапқы және жаңа кернеулер арасындағы айырмашылықты табыңыз
Егер сенсор милливольтпен калибрленген болса, онда милливольтты вольтке айналдыру үшін 1000 -ға бөліңіз.
Қадам 5. Нәтижені сенсор сезімталдығының мәніне бөліңіз
Мысалы, егер сенсордың саусақтылығы 5 миль вольт болса, оны 10 -ға бөліңіз. Алынған мән - бұл гаусстағы магнит өрісінің күші.
Қадам 6. Әр түрлі қашықтықта магнит өрісінің кернеулігін қайталаңыз
Датчиктерді магниттік полюстерден әр түрлі қашықтықта орналастырыңыз және нәтижелерді жазыңыз.
