Разница между поверхностной магнитной индукцией, остаточной магнитной индукцией и силой сцепления магнита

На сайтах производителей и поставщиков магнитов часто можно встретить такие характеристики, как сила сцепления магнита и значение магнитной индукции в гауссах.

Многие считают, что чем выше значение магнитной индукции, тем мощнее магнит. Однако это не всегда так. Чтобы правильно оценить возможности магнита, необходимо понимать разницу между основными характеристиками.

Что такое гаусс?

Гаусс — это единица измерения магнитной индукции, которая показывает плотность магнитного поля.

Если объяснять простыми словами, показатель гаусса показывает количество магнитных силовых линий, проходящих через площадь в один квадратный сантиметр поверхности магнита.

Чем выше значение, тем больше магнитных силовых линий создаёт магнит в определённой области.

При этом магнитная индукция может измеряться в разных условиях:

• в разомкнутой магнитной цепи;
• в замкнутой магнитной цепи.

Оба показателя отражают количество магнитных силовых линий на единицу площади, но измеряются в разных условиях работы магнита.

Что такое остаточная магнитная индукция?

Остаточная магнитная индукция — это способность магнитного материала сохранять магнитные свойства после прекращения воздействия внешнего магнитного поля.

Любой намагниченный магнит имеет определённое значение остаточной магнитной индукции.

Максимальное значение магнитной индукции достигается, когда магнит находится в полностью замкнутой магнитной цепи.

В таком состоянии:

• магнитный поток полностью проходит внутри магнитной системы;
• магнитные линии движутся от северного полюса к южному через металлический проводник;
• энергия магнита используется максимально эффективно.

Например, подковообразный магнит с установленным металлическим держателем может практически не проявлять внешнего магнитного действия, так как весь магнитный поток замкнут внутри системы.

Замкнутая магнитная цепь

В замкнутой магнитной цепи магнит соединён с ферромагнитным материалом, который позволяет магнитному потоку полностью проходить внутри системы.

В таких условиях магнит работает с максимальной эффективностью.

Однако в реальных условиях большинство магнитов используется не в полностью замкнутой системе, поэтому их характеристики могут отличаться от максимальных значений.

Разомкнутая магнитная цепь

Когда магнит находится отдельно от металлических элементов, он работает в состоянии разомкнутой магнитной цепи.

В этом случае магнитное поле распространяется в окружающее пространство и взаимодействует с предметами, способными притягиваться магнитом.

При этом плотность магнитного потока становится ниже.

На значение магнитного поля влияют:

• форма магнита;
• его размеры;
• толщина;
• расстояние между магнитными полюсами;
• соотношение длины и диаметра магнита.

Именно поэтому два магнита из одинакового материала могут иметь разные показатели магнитной индукции.

Почему важно учитывать условия измерения?

Значения магнитной индукции в замкнутой и разомкнутой магнитной цепи могут сильно отличаться.

Поэтому при сравнении магнитов важно понимать, каким способом получено указанное значение.

Поверхностная магнитная индукция обычно измеряется специальным прибором с датчиком Холла, который устанавливается непосредственно на поверхность магнита и определяет количество магнитных силовых линий.

Магнит с большим значением гаусса всегда сильнее?

Нет.

Сила магнита зависит не только от значения магнитной индукции, но и от его конструкции и размеров.

На характеристики влияют:

• объём магнита;
• форма;
• толщина;
• расстояние между полюсами;
• условия использования.

Например, два магнита могут иметь одинаковый показатель поверхностной магнитной индукции, но один из них будет значительно больше и сможет создавать более сильное магнитное поле на расстоянии.

Пример зависимости магнитной индукции от толщины

Рассмотрим два неодимовых магнита одинакового диаметра:

Магнит N42 размером 10×3 мм:

• магнитная индукция около 3600 гаусс.

Магнит N42 размером 10×5 мм:

• магнитная индукция около 5100 гаусс.

Более толстый магнит имеет большую плотность магнитного поля на поверхности.

Однако это не означает, что только этот показатель определяет его реальную удерживающую способность.

Размер магнита и сила магнитного поля

Размер магнитного поля напрямую связан с размером самого магнита.

Большой магнит:

• создаёт магнитное поле на большем расстоянии;
• способен притягивать металлические предметы дальше;
• обладает большей областью воздействия.

Например, большой неодимовый магнит будет притягивать металлические предметы с большего расстояния, чем маленький магнит из такого же материала.

Но при этом небольшой магнит, установленный внутри специального металлического корпуса, может иметь большую силу прижатия за счёт концентрации магнитного потока.

Что важнее при выборе магнита?

При покупке магнита большинство людей обращают внимание на то, какой вес он способен удержать.

Поэтому наиболее практичной характеристикой является:

Сила сцепления магнита

Этот показатель показывает максимальную нагрузку, которую магнит способен удерживать при прямом контакте со стальной поверхностью.

Именно сила сцепления чаще всего определяет, насколько хорошо магнит будет выполнять свою задачу в реальных условиях.

Как измеряется сила сцепления?

Для точного определения силы удержания используются специальные испытательные установки.

Во время проверки измеряют:

• максимальную нагрузку при отрыве от металлической поверхности;
• силу удержания при смещении;
• значение магнитной индукции на поверхности.

Итог

Показатель магнитной индукции в гауссах показывает плотность магнитного поля в определённой точке, но не всегда отражает реальную силу магнита.

Остаточная магнитная индукция показывает способность материала сохранять магнитные свойства.

А сила сцепления является наиболее практичным показателем, так как показывает реальную нагрузку, которую магнит способен удержать.

При выборе неодимового магнита важно учитывать не только один параметр, а совокупность характеристик: материал, размеры, форму и условия эксплуатации.