Har magneter med samme ytelse og volum samme sugekraft?
Har magneter med samme ytelse og volum samme sugekraft? Det sies på Internett at sugekraften til en NdFeB-magnet er 640 ganger sin egen vekt. Er dette troverdig?
Faktisk kan dette spørsmålet divergeres, det vil si hvilke faktorer som er relatert til magnetens tiltrekning. Først av alt må det være klart at magneter kun har adsorpsjonskraft for ferromagnetiske materialer. Det er bare tre typer ferromagnetiske materialer ved romtemperatur, det vil si jern, kobolt, nikkel og deres legeringer, og de har ingen adsorpsjonskraft for ikke-ferromagnetiske materialer.
Noen formler for beregning av sug kan bli funnet på Internett:
F=k*B²*S/2
F=0.577*S*B²
Er disse formlene nøyaktige? Svaret er unøyaktig, men trenden er ikke noe problem. Størrelsen på magnetens sug er relatert til magnetfeltstyrken og adsorpsjonsområdet.Jo større magnetfeltstyrken er, jo større adsorpsjonsareal og jo større sugekraft.
Så er neste spørsmål, har magnetene med samme volum, som er flate, sylindriske og langstrakte, samme sugekraft? Hvis ikke, hvilken har mest sug?
For det første er det sikkert at sugekraften ikke er den samme. Hvilken type sug som er størst må vi forholde oss til definisjonen av maksimalt magnetisk energiprodukt. Når arbeidspunktet til magneten er nær det maksimale magnetiske energiproduktet, har magneten maksimal arbeidsenergi. Magnetens adsorpsjonskraft er også en manifestasjon av arbeid, så den tilsvarende sugekraften er også den største. Det skal bemerkes her at det tiltrukne objektet må være stort nok til å dekke størrelsen på den magnetiske polen fullstendig, slik at materialet, størrelsen, formen og andre faktorer til det tiltrukket objektet kan ignoreres.
Hvordan bedømme om arbeidspunktet til magneten er ved punktet for maksimal magnetisk energiakkumulering. Når magneten er i en tilstand av direkte adsorpsjon med det absorberte materialet, avhenger dens adsorpsjonskraft av størrelsen på luftgapets magnetfelt og adsorpsjonsområdet. Ta en sylindrisk magnet som et eksempel, når H/D≈0.6, dens sentrum Pc≈1, som er ved maksimalt magnetisk energiprodukt. Den maksimale sugeeffekten er nær driftspunktet. Dette er også i tråd med loven om at magneter vanligvis er utformet for å være relativt flate som adsorbenter. Ved å ta N35 D10*6-magneten som et eksempel, gjennom FEA-simulering, kan det beregnes at sugekraften til jernplaten er omtrent 27N, og når nesten maksimalverdien til en magnet med samme volum, som er 780 ganger sin egen vekt.
Den firkantede magneten ligner på den sirkulære magneten. Når det er direkte adsorbert med det absorberte materialet, er sentrum Pc≈1, det vil si at det er nær arbeidspunktet til det maksimale magnetiske energiproduktet, og sugekraften vil nå maksimalverdien til magneten med samme volum, f. som 10*10*6,5 eller 15*10*8.
Selvfølgelig er det ovenstående bare adsorpsjonstilstanden til magnetens enkeltpol. Er det flerpolet magnetisering vil sugekraften være en helt annen.
Hvorfor endres sugekraften så mye etter at magneten med samme volum er gjort til flerpolet magnetisering? Årsaken er at adsorpsjonsområdet S forblir uendret, og verdien av den magnetiske flukstettheten B som passerer gjennom det tiltrukket objekt øker mye. Det kan sees fra følgende magnetiske kraftlinjediagram: For flerpolede magnetiserte magneter øker tettheten av magnetfeltlinjer som går gjennom jernplater betydelig. Ta fortsatt N35 D10*6-magneten som et eksempel, den er laget av bipolar magnetisering, og sugekraften til FEA-simuleringsadsorpsjonsjernplaten er omtrent 1100 ganger sin egen vekt.
Etter at magneten er gjort til flerpolet magnetisering, tilsvarer hver pol en slankere magnet, og dens Pc-verdi har endret seg, så den kan ikke lenger beregnes i henhold til Pc-verdien for den totale størrelsen, så dens optimale størrelse er ikke lenger H/D≈ 0.6, men en flatere magnet, den spesifikke størrelsen er relatert til flerpolet magnetiseringsmetode og antall poler.