Obliczanie mocy i parametrów magnesu – natężenie i indukcja

Precyzyjne obliczenia dla magnesów NdFeB

Dobór odpowiedniego magnesu wymaga analizy wielu zmiennych. Magnesy różnią się nie tylko kształtem i wymiarem, ale przede wszystkim klasą materiału magnetycznego. Pamiętaj o fundamentalnej zasadzie fizyki: nie ma magnesów jednobiegunowych. Monopole magnetyczne to wciąż teoria – jeśli uda Ci się je odkryć, Nagroda Nobla z fizyki jest Twoja.

Magnetyzm to oddziaływanie (przyciąganie lub odpychanie), które zależy od konkretnych parametrów fizycznych obiektu. Każdy magnes, w tym neodymowy, zawsze posiada dwa bieguny: północny (N) i południowy (S). Nawet jeśli przetniesz go na pół, nie rozdzielisz biegunów – otrzymasz po prostu dwa mniejsze, kompletne magnesy.

Wybierz kształt magnesu poniżej, aby rozpocząć obliczenia:

gatunek:

długość:

szerokość:

wysokość:

średnica:

wysokość:

średnica zewn.:

średnica wewn.:

wysokość:

średnica:

odległość:

powłoka:

właściwości gatunku magnesu:
układ:	CGS	SI
gatunek:
remanencja:	(Br)	kGauss	Tesla
koercja:	(Hcb)	kOe	kA/m
wewnętrzna siła:	(Hcj)	kOe	kA/m
gęstość energii:	(BH Max.)	MGOe	kJ/m³
max. temp. pracy:		°C

ilość miejsc po przecinku:

Pamiętaj, że na finalną siłę przyciągania (oprócz samej grubości magnesu) wpływają także:

klasa materiału (np. N38 vs N52),
ewentualne układy magnetyczne (np. zamknięcie obwodu stalą).
kształt magnesu i pole powierzchni styku (im większe, tym lepiej),
masa własna magnesu,

Symbol N oznacza neodym (materiał NdFeB), a liczba obok (np. 35, 42, 52) to "Maksymalny Produkt Energetyczny" (BHmax) wyrażony w MGOe. W prostych słowach: im wyższy numer, tym silniejszy magnes przy tej samej objętości. Magnes N52 jest o około 60% mocniejszy od N35.
Większość standardowych magnesów to klasa N38-N45, która oferuje najlepszy stosunek mocy do ceny. Klasy wyższe (N48+) stosuje się tam, gdzie mamy mało miejsca, a potrzebujemy potężnej siły (np. w miniaturowej elektronice).
Ważne: Kalkulator szacuje siłę dla standardowych, gołych magnesów. Magnesy w obudowach stalowych (uchwyty magnetyczne) lub te montowane w układach (np. Halbacha) będą miały zupełnie inną charakterystykę.

Teoretycznie siłę zrywającą można wyliczyć z gęstości strumienia na powierzchni, ale 'papierowe' obliczenia często mijają się z rzeczywistością. Nasz algorytm bazuje na setkach realnych pomiarów fizycznych magnesów o różnych gabarytach. Dzięki interpolacji danych (pomiędzy znanymi wynikami), jesteśmy w stanie precyzyjnie oszacować siłę dla dowolnego wymiaru. Opieramy się m.in. na danych eksperymentalnych od renomowanej firmy K&J Magnetics.

W warunkach laboratoryjnych – tak. W życiu codziennym – rzadko. Siła podawana w parametrach to siła prostopadła (oderwania), mierzona na idealnie gładkiej, grubej stali. W praktyce siła spada drastycznie, gdy:
- stal jest cienka (blacha karoseryjna),
- powierzchnia jest chropowata, brudna lub malowana (szczelina powietrzna),
- ciągniesz magnes pod kątem (siła ścinająca jest znacznie mniejsza niż odrywająca).
Dlatego zawsze zalecamy przyjęcie marginesu bezpieczeństwa i wybranie magnesu silniejszego niż wynika to z prostego przelicznika wagi.