Sok barátnál felmerülhet egy ilyen kérdés, hogy az azonos teljesítményű és térfogatú mágnesek szívóereje azonos? Azt mondják az interneten, hogy a szívóerő egyNdFeB mágnessaját súlyának 640-szerese. Ez hiteles?

Valójában ettől a kérdéstől el lehet térni, vagyis milyen tényezők kapcsolódnak a mágnes vonzásához. Először is tisztázni kell, hogy a mágneseknek csak a ferromágneses anyagokra van adszorpciós ereje. Szobahőmérsékleten csak háromféle ferromágneses anyag létezik, vagyis a vas, a kobalt, a nikkel és ezek ötvözetei, és nincs adszorpciós erejük a nem ferromágneses anyagokhoz.

Néhány képlet a szívás kiszámításához megtalálható az interneten:

F=k*B²*S/2

F=0,577*S*B²

Pontosak ezek a képletek? A válasz pontatlan, de a trend nem probléma. A mágnes szívóerejének nagysága összefügg a mágneses térerősséggel és az adszorpciós területtel. Minél nagyobb a mágneses térerősség, annál nagyobb az adszorpciós terület és annál nagyobb a szívás.

Ezután a következő kérdés az, hogy az azonos térfogatú, lapos, hengeres és hosszúkás mágnesek szívóereje azonos? Ha nem, melyik a legszívesebb?

Először is biztos, hogy a szívóerő nem ugyanaz. A maximális mágneses energiatermék meghatározásához kapcsolódnunk kell, hogy melyik szívóerő a legnagyobb. Ha a mágnes munkapontja a maximális mágneses energiatermék közelében van, akkor a mágnes rendelkezik a maximális munkaenergiával. A mágnes adszorpciós ereje is a munka megnyilvánulása, így a megfelelő szívóerő is a legnagyobb. Itt meg kell jegyezni, hogy a vonzott tárgynak elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy teljesen lefedje a mágneses pólus méretét, így figyelmen kívül hagyható a vonzott tárgy anyaga, mérete, alakja és egyéb tényezői.

Hogyan lehet megítélni, hogy a mágnes munkapontja a maximális mágneses energia felhalmozódási ponton van-e. Amikor a mágnes közvetlen adszorpciós állapotban van a vonzott anyaggal, az adszorpciós erejét a légrés mágneses mezője és az adszorpciós terület mérete határozza meg. Példaként egy hengeres mágnest veszünk, amikor H/D≈0,6, akkor a középpontja Pc≈1, és a vonzási erő akkor a legnagyobb, ha a maximális mágneses energiatermék munkapontja közelében van. Ez összhangban van azzal a törvénnyel is, hogy a mágneseket általában viszonylag laposra tervezik adszorbensként. Az N35 D10*6 mágnest példának véve FEA szimulációval kiszámítható, hogy a vaslemez szívóereje körülbelül 27N, ami majdnem eléri az azonos térfogatú mágnes maximális értékét, ami a saját tömegének 780-szorosa.

Anégyzet alakú mágneshasonló akör alakú mágnes. Amikor közvetlenül adszorbeálódik a vonzott anyaghoz, a Pc≈1 középpontja, azaz közel van a maximális mágneses energiatermék munkapontjához, és a szívóerő eléri a mágnes maximális értékét azonos térfogattal, például 10*10*6,5 vagy 15*10*8.

Természetesen a fentiek csak a mágnes egypólusának adszorpciós állapotát jelentik. Ha többpólusú mágnesezésről van szó, akkor a szívóerő teljesen más lesz.

Miért változik meg ennyire a szívóerő, miután egy azonos térfogatú mágnesből többpólusú mágnesezést készítenek? Ennek oka, hogy az S adszorpciós terület változatlan marad, és a vonzott tárgyon áthaladó B mágneses fluxussűrűség értéke jelentősen megnő. Az alábbi mágneses erővonal diagramból látható, hogy a vaslemezen áthaladó mágneses erővonalak sűrűsége a többpólusú mágnesezett mágnesnél jelentősen megnő. Példaként vegyük az N35 D10*6 mágnest, amely bipoláris mágnesezéssel készült, és a FEA szimulációs adszorpciós vaslemez szívóereje körülbelül 1100-szorosa a saját tömegének.

Miután a mágnesből többpólusú mágnesezést alakítottak ki, minden pólus egy karcsúbb mágnesnek felel meg, és a Pc értéke megváltozott, így már nem a teljes méret Pc értéke alapján számolható, így az optimális mérete már nem H/D≈0,6, hanem egy laposabb mágnes. A konkrét méret a többpólusú mágnesezési módszerrel és a pólusok számával függ össze.