मैग्नेट की ताकत को कैसे मापें

विषय

• चुंबकीय व्यवहार
• चुंबकीय शक्ति मापन
• Neodymium मैग्नेट की ताकत
• डीमैग्नेटाइजेशन, बीएच या हिस्टैरिसीस कर्व
• शक्ति द्वारा चुंबक चुनना
• चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय प्रवाह
• चुंबकीय प्रवाह की गणना

मैग्नेट कई ताकत में आते हैं, और आप एक का उपयोग कर सकते हैं गॉस मीटर एक चुंबक की ताकत निर्धारित करने के लिए। आप टेस्ला में चुंबकीय क्षेत्र को माप सकते हैं या वेबर या टेस्लास में चुंबकीय प्रवाह • एम² ("टेसला वर्ग मीटर")। चुंबकीय क्षेत्र एक चुंबकीय बल के लिए इन चुंबकीय क्षेत्रों की उपस्थिति में चार्ज चार्ज कणों पर प्रेरित होने की प्रवृत्ति है।

चुंबकीय प्रवाह एक माप है कि एक चुंबकीय क्षेत्र का कितना हिस्सा सतह के लिए एक निश्चित सतह क्षेत्र से गुजरता है जैसे कि एक बेलनाकार खोल या आयताकार शीट। क्योंकि ये दो मात्राएं, क्षेत्र और प्रवाह, निकटता से संबंधित हैं, दोनों का उपयोग चुंबक की ताकत का निर्धारण करने के लिए उम्मीदवारों के रूप में किया जाता है। ताकत निर्धारित करने के लिए:

••• सैयद हुसैन अतहर

अलग-अलग विपक्ष और स्थितियों में मैग्नेट की शक्ति को चुंबकीय बल या चुंबकीय क्षेत्र की मात्रा से मापा जा सकता है जो वे बंद कर देते हैं। वैज्ञानिक और इंजीनियर चुंबकीय क्षेत्र, चुंबकीय बल, फ्लक्स, चुंबकीय क्षण और यहां तक ​​कि मैग्नेट की चुंबकीय प्रकृति को ध्यान में रखते हैं जो वे प्रायोगिक अनुसंधान, चिकित्सा और उद्योग में उपयोग करते हैं, यह निर्धारित करते समय कि मजबूत मैग्नेट कितने मजबूत हैं।

आप सोच सकते हैं गॉस मीटर एक चुंबकीय शक्ति मीटर के रूप में। चुंबकीय शक्ति माप की इस पद्धति का उपयोग एयर फ्रेट की चुंबकीय शक्ति को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है जिसे नियोडिमियम मैग्नेट ले जाने के बारे में सख्त होना चाहिए। यह सच है क्योंकि नियोडायमियम चुंबक टेसला और चुंबकीय क्षेत्र को उत्पन्न करता है जो विमान के जीपीएस के साथ हस्तक्षेप कर सकता है। अन्य चुम्बकों की तरह ही नियोडिमियम चुंबकीय शक्ति टेसला, इससे दूर की दूरी के वर्ग से घटनी चाहिए।

चुंबकीय व्यवहार

मैग्नेट का व्यवहार रासायनिक और परमाणु सामग्री पर निर्भर करता है जो उन्हें बनाते हैं। ये रचनाएं वैज्ञानिक और इंजीनियरों को यह अध्ययन करने देती हैं कि चुंबकत्व होने की अनुमति देने के लिए सामग्री कितनी अच्छी तरह से इलेक्ट्रॉनों या आवेशों को प्रवाहित करती है। इन चुंबकीय क्षणों, एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में क्षेत्र को गति या घूर्णी बल देने के लिए चुंबकीय संपत्ति, उस सामग्री पर काफी हद तक निर्भर करती है जो यह निर्धारित करने में मैग्नेट बनाती है कि क्या वेरेमैग्नेटिक, पैरामैग्नेटिक या फेरोमैग्नेटिक हैं।

यदि मैग्नेट उन सामग्रियों से बने होते हैं जिनमें कोई या कुछ अप्रकाशित इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं, तो वे प्रति-चुंबकीय। ये सामग्री बहुत कमजोर हैं और, एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में, वे नकारात्मक चुंबकत्व पैदा करते हैं। उन में चुंबकीय क्षणों को प्रेरित करना मुश्किल है।

पैरामैग्नेटिक सामग्रियों में अप्रकाशित इलेक्ट्रॉन होते हैं, ताकि एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में, सामग्री आंशिक संरेखण प्रदर्शित करती है जो इसे एक सकारात्मक चुंबकीयकरण देती है।

आखिरकार, लौह-चुंबकीय लोहे, निकल या मैग्नेटाइट जैसी सामग्रियों में बहुत मजबूत आकर्षण होते हैं जैसे कि ये सामग्री स्थायी मैग्नेट बनाती हैं। परमाणुओं को इस तरह से संरेखित किया जाता है कि वे आसानी से बलों का आदान-प्रदान करते हैं और बड़ी दक्षता के साथ वर्तमान प्रवाह करते हैं। ये शक्तिशाली ताकतों के लिए विनिमय बल के साथ बनाते हैं जो लगभग 1000 टेस्ला हैं, जो कि पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की तुलना में 100 मिलियन गुना अधिक मजबूत है।

चुंबकीय शक्ति मापन

वैज्ञानिक और इंजीनियर आम तौर पर या तो संदर्भित करते हैं बल खींचना या मैग्नेट की ताकत का निर्धारण करते समय चुंबकीय क्षेत्र की ताकत। पुल बल एक चुंबक को स्टील की वस्तु या किसी अन्य चुंबक से दूर खींचने पर आपको कितना बल लगाना पड़ता है। निर्माता इस बल को पाउंड का उपयोग करते हुए, उस बल को संदर्भित करते हैं जो यह बल है, या न्यूटन, एक चुंबकीय शक्ति माप के रूप में।

मैग्नेट के लिए जो अपनी सामग्री में आकार या चुंबकत्व में भिन्न होते हैं, चुंबकीय शक्ति माप बनाने के लिए मैग्नेट पोल सतह का उपयोग करें। उन सामग्रियों की चुंबकीय शक्ति माप करें जिन्हें आप अन्य चुंबकीय वस्तुओं से दूर से मापना चाहते हैं। इसके अलावा, आपको केवल गॉस मीटर का उपयोग करना चाहिए जो घरेलू उपकरणों के लिए 60 हर्ट्ज बारी चालू (एसी) आवृत्तियों के बराबर चुंबकीय क्षेत्रों को मापते हैं, मैग्नेट के लिए नहीं।

Neodymium मैग्नेट की ताकत

ग्रेड नंबर या एन नंबर पुल बल का वर्णन करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह संख्या नियोडिमियम मैग्नेट के लिए पुल बल के लगभग आनुपातिक है। संख्या जितनी अधिक होगी, चुंबक उतना ही मजबूत होगा। यह आपको नियोडिमियम चुंबक शक्ति टेसला भी बताता है। एक एन 35 चुंबक 35 मेगा गॉस या 3500 टेस्ला है।

व्यावहारिक सेटिंग्स में, वैज्ञानिक और इंजीनियर मैग्नेट के ग्रेड का परीक्षण कर सकते हैं और चुंबकीय इकाइयों में अधिकतम ऊर्जा उत्पाद का उपयोग करके निर्धारित कर सकते हैं MGOes, या मेगागॉस-ओस्टरड्स, जो लगभग 7957.75 J / m के बराबर है³ (जूल प्रति मीटर घन)। चुंबक के एमजीओ आपको मैग्नेट पर अधिकतम बिंदु बताते हैं विमुद्रीकरण वक्र, के रूप में भी जाना जाता है बीएच वक्र या हिस्टैरिसीस वक्रएक फ़ंक्शन जो चुंबक की ताकत को समझाता है। यह इस बात का हिसाब रखता है कि चुंबक को डिगनेटाइज करना कितना कठिन है और मैग्नेट का आकार उसकी ताकत और प्रदर्शन को कैसे प्रभावित करता है।

एक MGOe चुंबक माप चुंबकीय सामग्री पर निर्भर करता है। दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेट में, नियोडिमियम मैग्नेट में आमतौर पर 35 से 52 MGOes, समैरियम-कोबाल्ट (SmCo) मैग्नेट 26, अलनीको मैग्नेट में 5.4, सिरेमिक मैग्नेट में 3.4 और लचीले मैग्नेट में 0.6.2.2 MGOes होते हैं। जबकि नियोडिमियम और स्मोको के दुर्लभ पृथ्वी मैग्नेट सिरेमिक लोगों की तुलना में बहुत मजबूत मैग्नेट हैं, सिरेमिक मैग्नेट मैग्नेटाइज करना आसान है, जंग को स्वाभाविक रूप से विरोध करते हैं और विभिन्न आकारों में ढाला जा सकता है। बाद में उन्हें ठोस पदार्थ में ढाला गया, हालांकि, वे आसानी से टूट जाते हैं क्योंकि वे भंगुर होते हैं।

जब कोई वस्तु किसी बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के कारण चुम्बकित हो जाती है, तो उसके भीतर के परमाणुओं को इलेक्ट्रॉनों को स्वतंत्र रूप से बहने देने के लिए एक निश्चित तरीके से संरेखित किया जाता है। जब बाहरी क्षेत्र को हटा दिया जाता है, तो सामग्री चुंबकित हो जाती है यदि संरेखण या परमाणुओं के संरेखण का हिस्सा रहता है। विमुद्रीकरण में अक्सर गर्मी या एक विरोधी चुंबकीय क्षेत्र शामिल होता है।

डीमैग्नेटाइजेशन, बीएच या हिस्टैरिसीस कर्व

फ़ील्ड और चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का प्रतिनिधित्व करने के लिए मूल प्रतीकों के लिए "बीएच कर्व" नाम रखा गया था, क्रमशः, बी और एच। "हिस्टैरिसीस" नाम का उपयोग यह वर्णन करने के लिए किया जाता है कि चुंबक की वर्तमान चुम्बकीय स्थिति इस बात पर निर्भर करती है कि क्षेत्र कैसे बदल गया है अतीत में अपनी वर्तमान स्थिति के लिए अग्रणी।

••• सैयद हुसैन अतहर

ऊपर एक हिस्टैरिसीस वक्र के आरेख में, ए और ई क्रमशः आगे और पीछे दोनों दिशाओं में संतृप्ति बिंदुओं को संदर्भित करते हैं। बी और ई कहा जाता है प्रतिधारण अंक या संतृप्ति के अवशेष, चुंबकीय क्षेत्र के बाद शून्य क्षेत्र में शेष मैग्नेटाइजेशन लागू किया जाता है जो दोनों दिशाओं के लिए चुंबकीय सामग्री को संतृप्त करने के लिए पर्याप्त मजबूत होता है। यह वह चुंबकीय क्षेत्र है जिसे बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की चालन शक्ति को बंद करने पर छोड़ दिया जाता है। कुछ चुंबकीय सामग्रियों में देखा गया, संतृप्ति वह स्थिति है जब लागू बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में वृद्धि एच सामग्री के चुंबकीयकरण को और अधिक नहीं बढ़ा सकती है, इसलिए कुल चुंबकीय प्रवाह घनत्व बी अधिक या कम स्तर बंद हो जाता है।

सी और एफ चुंबक की जबरदस्ती का प्रतिनिधित्व करते हैं, बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को किसी भी दिशा में लागू करने के बाद सामग्री के मैग्नेटाइजेशन को 0 पर वापस करने के लिए कितना उल्टा या विपरीत क्षेत्र आवश्यक है।

बिंदु D से A तक का वक्र प्रारंभिक चुम्बकीय वक्र का प्रतिनिधित्व करता है। A से F संतृप्ति के बाद नीचे की ओर वक्र है, और F से D तक का उपचार निम्न रिटर्न वक्र है। डीमेग्नेटाइजेशन वक्र आपको बताता है कि चुंबकीय सामग्री बाहरी चुंबकीय क्षेत्र पर किस तरह प्रतिक्रिया करती है और जिस बिंदु पर चुंबक संतृप्त होता है, इसका मतलब है कि जिस बिंदु पर बाहरी चुंबकीय क्षेत्र बढ़ रहा है, वह सामग्री चुंबकीयकरण में वृद्धि नहीं करता है।

शक्ति द्वारा चुंबक चुनना

विभिन्न मैग्नेट विभिन्न उद्देश्यों को संबोधित करते हैं। ग्रेड संख्या N52 कमरे के तापमान पर सबसे छोटे संभव पैकेज के साथ उच्चतम संभव ताकत है। N42 भी एक आम विकल्प है जो उच्च तापमान पर भी एक लागत प्रभावी ताकत पर आता है। कुछ उच्च तापमानों पर, N42 मैग्नेट विशेष रूप से गर्म तापमान के लिए डिज़ाइन किए गए N42SH मैग्नेट जैसे कुछ विशेष संस्करणों के साथ N52 की तुलना में अधिक शक्तिशाली हो सकते हैं।

हालांकि गर्मी की उच्च मात्रा वाले क्षेत्रों में मैग्नेट लगाते समय सावधानी बरतें। मैग्नेट को डिमॅनेटाइज करने में हीट एक मजबूत कारक है। हालांकि, नियोडिमियम मैग्नेट आमतौर पर समय के साथ बहुत कम ताकत खो देता है।

चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय प्रवाह

किसी भी चुंबकीय वस्तु के लिए, वैज्ञानिक और इंजीनियर चुंबकीय क्षेत्र को निरूपित करते हैं क्योंकि यह चुंबक के उत्तरी छोर से उसके दक्षिण छोर तक ड्राइव करता है। इस शंकु में, "उत्तर" और "दक्षिण" चुंबकीय क्षेत्र की मनमानी विशेषताएं हैं, यह सुनिश्चित करने के लिए कि चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं इस तरह से चलती हैं, न कि भूगोल और स्थान में प्रयुक्त "उत्तर" और "दक्षिण" दिशाएं।

चुंबकीय प्रवाह की गणना

आप एक शुद्ध के रूप में चुंबकीय प्रवाह की कल्पना कर सकते हैं जो पानी या तरल की मात्रा को पकड़ता है जो इसके माध्यम से बहती है। चुंबकीय प्रवाह, जो मापता है कि यह चुंबकीय क्षेत्र कितना है बी एक निश्चित क्षेत्र से गुजरता है ए के साथ गणना की जा सकती है Θ = BAcosθ जिसमें θ क्षेत्र की सतह और चुंबकीय क्षेत्र वेक्टर के लिए लंबवत रेखा के बीच का कोण है। यह कोण क्षेत्र के विभिन्न मात्राओं को कैप्चर करने के लिए क्षेत्र के आकार को किस तरह से कोण बना सकता है, इसके लिए चुंबकीय प्रवाह खाता देता है। यह आपको विभिन्न ज्यामितीय सतहों जैसे कि सिलेंडर और गोले में समीकरण को लागू करने देता है।

••• सैयद हुसैन अतहर

एक सीधे तार में एक करंट के लिए मैं, विभिन्न रेडी पर चुंबकीय क्षेत्र आर विद्युत तार से दूर का उपयोग करके गणना की जा सकती है Ampères कानून बी = μ₀मैं / 2πr जिसमें μ₀ ("मू नीत") है १.२५ x १०^-6 एच / मीटर (प्रति मीटर मेंहदी, जिसमें हेनरीज़ माप को शामिल करता है) चुंबकत्व के लिए वैक्यूम पारगम्यता स्थिर है। इन चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं को लेने की दिशा निर्धारित करने के लिए आप दाएं हाथ के नियम का उपयोग कर सकते हैं। दाहिने हाथ के नियम के अनुसार, यदि आप अपने दाहिने हाथ के अंगूठे को विद्युत धारा की दिशा में इंगित करते हैं, तो चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं उस दिशा में दी गई दिशाओं के साथ संकेंद्रित घेरे में बनेगी जिसमें आपकी उंगलियां कर्ल करती हैं।

यदि आप यह निर्धारित करना चाहते हैं कि विद्युत तारों या कॉइल के लिए चुंबकीय क्षेत्र और चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन से कितना वोल्टेज का परिणाम होता है, तो आप भी उपयोग कर सकते हैं दूर का कानून, वी = -एन = (बीए) / Δt जिसमें एन तार के कॉइल में घुमावों की संख्या है, Δ (BA) ("डेल्टा बी ए") चुंबकीय क्षेत्र और एक क्षेत्र के उत्पाद में परिवर्तन को संदर्भित करता है और Δt वह समय है जब गति या गति होती है। यह आपको यह निर्धारित करने की अनुमति देता है कि एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में एक तार या अन्य चुंबकीय वस्तु के चुंबकीय वातावरण में परिवर्तन से वोल्टेज में परिवर्तन कैसे होता है।

यह वोल्टेज एक इलेक्ट्रोमोटिव बल है जिसका उपयोग बिजली के सर्किट और बैटरी के लिए किया जा सकता है। आप प्रेरित इलेक्ट्रोमोटिव बल को कॉइल में घुमावों की संख्या के चुंबकीय प्रवाह के समय की दर के नकारात्मक के रूप में भी परिभाषित कर सकते हैं।