Miten magneetin vahvuus mitataan?

Magneetti on mikä tahansa esine, joka tuottaa oman magneettikentän. Näiden esineiden magneettivahvuus voi vaihdella huomaamattomasti heikoista kentistä uskomattoman vahvoihin kenttiin riippuen useista ominaisuuksista. Magneetit voidaan luokitella kahteen erilliseen ryhmään: kestomagneetit ja sähkömagneetit, ja ei-magneetit voidaan määritellä joko ferromagneettisiksi, paramagneettisiksi tai diamagneettisiksi. Ferromagneettiset materiaalit, kuten rauta, vetävät voimakkaasti magneetteja puoleensa, paramagneettiset materiaalit, kuten alumiini, vetävät magneetteja vain vähän, ja magneetit hylkivät heikosti diamagneettisia materiaaleja.

Kestomagneetit ovat esineitä, jotka ovat magnetisoituja ja pysyvät magnetoituna ikuisesti. Kestomagneetin voi tehdä ottamalla kovaa ferromagneettista ainetta, kuten kovaa rautaa, lohikiveä, kobolttia ja useita harvinaisia ​​maametalleja, ja magnetoimalla sen voimakkaasti. Pehmeät ferromagneettiset aineet voivat saada väliaikaisen magneettikentän, mutta menettävät sen melko nopeasti. Toisaalta sähkömagneetit koostuvat lankakeloista, jotka saavat magneettikentän, kun sähköä johdetaan sen läpi, mutta menettävät sen heti, kun sähkö lakkaa.

Voit mitata joko materiaalin magneettisen kokonaislujuuden, joka tunnetaan sen magneettisena momenttina, tai sen paikallisen lujuuden, joka tunnetaan yksinkertaisesti sen magnetoitumisena. Magneettinen momentti voidaan laskea aineelle sen mukaan, sisältääkö se luontaista magnetismia vai sähkövirran aiheuttamaa magnetismia. Jos magnetismi on luontaista, materiaalin kunkin alkeishiukkasen suuruus voidaan mitata ja nettomomentti määrittää. Jos aiheutuu sähkövirrasta, on seurattava objektin läpi virtaavien elektronien magnetismia.

Magneetin lujuus on yleensä merkitty kaupallisiin magneetteihin lukemana, joka on annettu sen Gauss -luokituksen perusteella, ja se voidaan mitata magnetometrillä. laitteet ja toinen, joka voi seurata magneettivektoreita ja antaa magneettikentän voimakkuuden tiettyyn suuntaan, tunnetaan vektorilaitteina. Eri magnetometrit toimivat eri tavoilla. Tavallisia vektorimagnetometrejä ovat suprajohtavat kvanttihäiriölaitteet, atomi -SERF: t ja fluxgatat. Yleisiä skalaarilaitteita ovat Hall -efektimagnetometrit, protoniprecessionmagnetometrit ja pyörivät kelamagnetometrit.

On tärkeää huomata, että usein magneetille annettu gauss -luokitus ei todellakaan heijasta kohteen pinnan magnetismia. Yleensä kaupalliseen magneettiin laskettu magneetin lujuus heijastaa magneetin ydinvoimaa, joka voi olla huomattavasti vahvempi kuin pintalujuus, ja putoaa pois, kun pääset pois. Esimerkiksi magneetti, joka voi mitata 3000 Gaussia aivan magneetin pinnan ulkopuolella, mittaa 2500 Gaussia, kun lähdet pois magneetista edes vähän. Tästä syystä jotkut valmistajat tarjoavat vaihtoehtoisia magneetin vahvuusmittauksia, jotka auttavat antamaan ihmisille paremman käsityksen siitä, mitä he saavat.

Viime vuosina, kun harvinaisten maametallien magneetteista on tullut suosittuja kotikäyttöön, magneettivahvuus on alkanut yksinkertaisesti ilmaista vetovoimana viitaten siihen, kuinka paljon painoa magneetti voi vetää vetotesterin mitattuna. On myös huomattava, että magneetin lujuuteen voivat vaikuttaa monet olosuhteet, mukaan lukien sähkö, lämpö ja joissakin tapauksissa kosteus. Magneetin lujuus heikkenee myös eksponentiaalisesti, kun pääset kauemmaksi pinnasta, joten magneetti, joka on erittäin vahva sitä vasten, ei vedä, kun astut pois.