Магниты и калькулятор магнитного поля


Для расчета магнитных полей простых форм постоянных магнитов разработаны различные калькуляторы.

Рассмотрим один из вариантов магнитного калькулятора для поля на оси магнита цилиндрической формы.

В качестве исходных данных необходимо ввести диаметр, толщину и остаточную намагниченность магнита.

Если насчет первых двух параметров все понятно, то третий параметр требует пояснений.

Остаточная намагниченность относится к интенсивности магнитной индукции магнита, когда внешнее магнитное поле нейтрализуется после намагничивания магнита внешним магнитным полем в замкнутой среде до тех пор, пока технология не станет насыщенной. Она представлена английским символом Br. Единицей остаточной намагниченности является Тесла (Тл) или Гаусс (Гс), а соотношение преобразования составляет 1Т = 10000 Гс. Конкретную величину всегда предоставляют производители магнитов, так что в формулу нужно просто подставить величину из сертификата.

Остаточная намагниченность определяется характеристиками самого магнита (сырье, технология обработки и т. д.). Остаточная сила магнита при определенных условиях не изменяется и имеет одно значение. В определенной степени остаточная намагниченность определяет поверхностный магнетизм магнита. Поверхностный магнетизм также зависит от формы, размера и намагниченности магнита. Два магнита с абсолютно одинаковой формой, характеристиками и размером, один с большей намагниченностью имеет более сильный магнетизм. Для двух магнитов с разными формами, свойствами и размерами величина остаточной намагниченности не может быть определена просто величиной поверхностного магнетизма.


В качестве примера используем магнит NdFeB D62/d00-h8 N40.

Результат вычислений представлен ниже в таблице и на графике.


А здесь приведены результаты измерений, укладывающиеся в пятипроцентную ошибку. Необходимо отметить, что для данного типоразмера магнита минимум находится точно в центре, при удалении от центра поле увеличивается.


И еще два примера: магнит NdFeB D7,9/d00-h10 N42 и гипотетический магнитный полюс миллиметрового диаметра.

 


Поясним, для чего приведены последние примеры.

Для современных многополюсных магнитов полюса становятся все меньше и меньше. Поэтому измерять и потом сравнивать поля на поверхности разными тесламетрами неприемлемо: у разных зондов разное расстояние элемента Холла от внешней границы микросхемы (сравните, например, зонд с расстоянием 0,4 мм и 0,8 мм: 206 и 75 мТ, огромная разница), хотя в зазоре калибратора они покажут одинаковую величину.

Поэтому для сравнения величин магнитных полюсов необходимо либо использовать одинаковые модели тесламетров, либо, по крайней мере, удалять точку измерения на 1,5 - 2 мм с помощью тонкого стекла.

 


Возврат к оглавлению

Дата последнего изменения: 02.03.2021

postmaster@rusmagnet.ru