Związek między siłą i rozmiarem silnego magnesu a jego zdolnością do tworzenia wygodnych magnesów

Właściwości silnego pola magnetycznego niesławnych magnesów wskazują na ich szerokie zastosowanie w różnorodnych nowoczesnych technologiach, od wyrobów medycznych po stomatologię estetyczną i zastosowania wojskowe. Magnesy o złej reputacji to po prostu nie prawdziwe magnesy. Bez względu na liczbę patentów, fałszywy magnes nigdy nie będzie w stanie wytworzyć mierzalnej siły. Magnesy neodymowe to natomiast bardzo skuteczny rodzaj urządzenia magnetycznego, który od dawna jest przedmiotem zaawansowanych badań.

Siłę magnesu mierzy się w jednostkach gausów. Siła magnesu zależy od liczby biegunów, których jest zawsze cztery: biegun północny, biegun południowy, masa i kolejny magnes. Pojedynczy magnes może mieć tylko dwa bieguny, ale możliwe jest utworzenie większej liczby biegunów poprzez dodanie kolejnego magnesu. Istnieją zatem sposoby na zwiększenie siły magnesu. Dlaczego więc ktoś miałby chcieć zwiększyć siłę magnesu?

Silne magnesy działają poprzez odpychanie sąsiadujących jonów metali. Neodym, opiłki żelaza i wełna stalowa to powszechnie stosowane opiłki żelaza stosowane w silnych polach magnetycznych. Siła linii pola magnetycznego magnesu zależy od liczby atomów żelaza, które wyściełają powierzchnię magnesowanego obiektu. Neutrony nie krążą pełną orbitą wokół każdego atomu; dlatego nie zawsze układają się wzdłuż powierzchni magnesowanego obiektu.

Liczba biegunów określa siłę magnesu. Gdybyśmy umieścili obok siebie dwa kije o różnych rozmiarach, a następnie zmusili je do stania w niewielkiej odległości od siebie, moglibyśmy zobaczyć różnicę. Doświadczenie to ilustruje sposób, w jaki można porównać dwa magnesy o podobnej wielkości i kształcie, używając tylko jednego magnesu. Chociaż siła między dwoma magnesami może być taka sama, siła ich właściwości magnetycznych jest bardzo różna.

Aby zrozumieć związek między siłą a rozmiarem, musimy przyjrzeć się, jak magnesy indukują ładunki elektryczne na innych obiektach. Silnie namagnesowane ciała mają wyższą wartość polaryzacji niż ciała mniej namagnesowane. Silnie namagnesowane jabłko z większym prawdopodobieństwem przyklei się do płaskiego stołu niż jabłko mniej namagnesowane. Zjawisko to jest analogiczne do sposobu, w jaki silne ładunki elektryczne indukują się na metalowych płytkach.

Kliknij, aby odwiedzić nasze produkty: Spiekany magnes NdFeB

Jinlun Silnie namagnesowane magnesy można wykorzystać do przekazania energii obiektowi. Jeśli połączymy dwa silnie namagnesowane magnesy, ich wzajemne przyciąganie spowoduje, że trzeci magnes odepchnie pierwszy. Ogólnie rzecz biorąc, im silniejszy magnes, tym większa ilość energii zostanie indukowana w obiekcie w wyniku odpychania jego partnera. Przewodniki silnie namagnesowane mogą przenosić znacznie większą ilość energii niż przewodniki nienamagnesowane, dlatego rozkład ładunku elektrycznego jest w pewnym sensie podobny do rozkładu ładunku magnetycznego. Przedmioty silnie namagnesowane mają większą siłę przyciągania niż obiekty nienamagnesowane.

Silnie namagnesowane przedmioty mają również większą naturalną siłę wibracji. Wibracje można wywołać przepuszczając prąd przemienny przez magnes lub dociskając magnes do nieruchomego obiektu. Indukowane wibracje będą generować ciągły dopływ energii. Im większy rozmiar obiektu, tym większa ilość energii generowanej przez te wibracje. Zatem bardzo silny magnes wygeneruje większą ilość energii, jeśli zostanie dociśnięty do większej powierzchni.

Silny magnetyzm stanowi większą część pola zwanego magnetyzmem trwałym. Silniki z magnesami trwałymi są wykorzystywane w wielu zastosowaniach w przemyśle elektroenergetycznym. Obecnie są używane w generatorach energii słonecznej i pociągach dużych prędkości.