Care este sensul forței de tracțiune a magnetului?
În magazinul nostru electronic cu magneți, indicăm forța de tracțiune a fiecărui magnet în kilograme. Pentru a putea alege magnetul potrivit scopului dvs., este important să înțelegeți ce înseamnă acest număr.
Forța de tracțiune este forța necesară pentru a desprinde magnetul de pe suprafața groasă de oțel în următoarele condiții:
- Magnetul este tras perpendicular pe suprafață.
- Magnetul atinge suprafața cu întreaga suprafață.
- Suprafața este de cel puțin jumătate din grosimea unui magnet.
- Suprafața este realizată din oțel pur.
În cele mai multe cazuri, aceste condiții nu sunt îndeplinite și, prin urmare, forța de tracțiune aferentă magnetului este mai mică. În acest articol, veți găsi o listă de factori care pot reduce forța de tracțiune a unui magnet.
Cum măsurăm forța de tracțiune
Așezăm magnetul pe un suport gros de oțel, fixăm de el un instrument de măsurare a forței și creștem forța de tracțiune până când magnetul se desprinde pe tampon. Forța la care se desprinde un magnet este forța sa de tracțiune. Transformăm forța din newtoni în kilograme folosind relația 1 kg = 9,8 N.
Forța de tracțiune în kilograme este, totodată, și greutatea maximă pe care o poate suporta magnetul în condiții ideale:
Ce poate reduce forța de tracțiune a magnetului?
Existența unui spațiu între magnet și suprafața metalică
Dacă există un spațiu de aer sau un strat de material nemagnetic (de exemplu o vopsea, un strat de plastic sau cauciuc) între suprafața metalică și magnet, forța de tracțiune magnetică scade. Cu cât distanța dintre magnet și suprafața metalică este mai mare, cu atât scade atracția. Puterea scade foarte mult:
Graficul arată forța de tracțiune a magnetului de neodim în formă de cilindru cu un diametru de 20 mm și o înălțime de 10 mm. Chiar și cu un spațiu de 2 mm, forța de tracțiune a magnetului scade la jumătate. La o distanță de 10 mm, magnetul pierde mai mult de 90% din forța sa de tracțiune.
Materialul specific dintre magnet și suprafața metalică nu contează. Poate fi lemn, plastic, vopsea, sticlă, aer sau alt material nemagnetic. Forța magnetică depinde doar de distanța magnetului față de suprafața metalică.
Magnetul nu este tras perpendicular pe suprafață
În a doua imagine, magnetul nu este tras perpendicular pe suprafață, ci lateral. Alunecarea magnetului necesită, de obicei, mai puțină forță decât smulgerea lui de pe suprafață. Cât de ușor alunecă magnetul în lateral depinde nu numai de forța de tracțiune a magnetului, ci și de frecarea dintre magnet și suprafață. Cu cât frecarea este mai mare, cu atât greutatea pe care o poate suporta magnetul este mai mare fără să alunece. Forța necesară pentru a desprinde magnetul se calculează astfel:
Forța necesară pentru desprindere = (forța de tracțiune) × (coeficientul de frecare)
Dacă suprafața este netedă (de exemplu, suprafața frigiderului), coeficientul de frecare este de obicei de aproximativ 20%. Aceasta înseamnă că de 5 ori mai puțină forță este suficientă pentru a glisa magnetul în lateral de la frigider decât pentru a-l îndepărta în direcția perpendiculară!
Cu toate acestea, există și materiale (cum ar fi cauciucul) care au un coeficient de frecare mai mare de 1. Astfel de magneți sunt mai ușor de îndepărtat trăgându-i perpendicular pe suprafață decât glisând lateral. Dacă trebuie să maximizați frecarea dintre magnet și suprafață, vă recomandăm să utilizați magneți de cauciuc.
Magnetul nu atinge suprafața cu întreaga sa suprafață
Dacă suprafața metalică este neuniformă și magnetul nu atinge întreaga suprafață, forța magnetică scade pe măsură ce crește spațiul de aer.
Suprafața nu este suficient de groasă
Pentru a obține forța maximă de tracțiune, magnetul trebuie plasat pe o suprafață metalică cel puțin la fel de groasă ca magnetul. Dacă suprafața are o grosime mai mică, forța scade. Cu toate acestea, această pierdere a forței sale de tracțiune devine semnificativă doar la plăcuțele subțiri. De exemplu, un magnet cilindric de 20 × 10 mm realizează o forță maximă de tracțiune pe o grosime a suprafeței de 5 mm sau mai mult. Dacă reducem grosimea suprafeței la 1 mm, forța de tracțiune a magnetului se va înjumătăți. Cu o grosime a suprafeței de 0,5 mm, forța de tracțiune a magnetului scade la un sfert.
Suprafața nu este realizată din oțel pur
Forța de tracțiune raportată pentru magneții noștri a fost măsurată pe o suprafață de oțel lustruit. Dacă suprafața dumneavoastră este făcută dintr-un alt material magnetic (cum ar fi un aliaj de fier cu alt metal) sau materialul este ruginit, forța de tracțiune poate fi mai mică. Dacă aproape întreaga greutate a obiectului atras este fier, nichel sau cobalt, forța de tracțiune menționată ar trebui să fie aproximativ adecvată.
Cât de puternic trebuie să fie magnetul de care am nevoie?
Factorii de reducere a forței descriși mai sus se cumulează de obicei. De exemplu, dacă plasați un magnet pe un frigider, trebuie să calculați că între magnet și suprafața metalică va fi vopseaua (reducerea la jumătate a forței), magnetul va aluneca peste suprafață (forța este redusă la 20% din forța inițială) și grosimea suprafeței metalice nu va fi suficientă (înjumătățirea forței). Când acești trei factori sunt combinați, forța este redusă la 5-10% din forța inițială.
Deoarece puterea depinde foarte mult de condițiile efective, le recomandăm clienților noștri:
- să comande mai multe mostre de magneți și să testeze acești magneți|
- să se gândească la o marjă și pentru siguranță, să utilizeze un magnet mai puternic|
- să încerce să minimizeze factorii descriși mai sus (alunecarea magnetului, spațiu de aer, denivelări ale suprafeței, suprafață prea subțire, material magnetic insuficient).
De asemenea, ne puteți scrie la info@orodian.ro. Vă vom oferi cu plăcere sfaturi cu privire la alegerea dvs.
