L'energia magnetica può essere calcolata? La relazione tra magnetismo superficiale e proprietà magnetiche
Il concetto e la misurazione del magnetismo superficiale
Il campo magnetico superficiale, noto anche come campo magnetico superficiale, si riferisce all'intensità di induzione magnetica in un certo punto sulla superficie di un magnete, misurata in Gauss Gs o Tesla T (1T=10000Gs). Il campo magnetico è il parametro più facilmente misurabile nella vita quotidiana. Quando la dimensione del magnete è fissa, le persone spesso giudicano e confrontano le prestazioni del magnete confrontando il campo magnetico. Per alcuni magneti con dimensioni particolarmente grandi o piccole e forme speciali che non sono adatte per misurazioni di routine, la misurazione del campo magnetico del misuratore diventa molto importante. Per quanto riguarda la misurazione del campo magnetico, i seguenti due punti sono essenziali per tutti da sapere: ■ La misurazione del campo magnetico è il valore ottenuto quando un misuratore gaussiano entra in contatto con un certo punto sulla superficie di un magnete. È un riflesso del magnete stesso sullo strumento di misurazione e non rappresenta le prestazioni complessive del magnete. Il campo magnetico superficiale di un magnete varia in diverse posizioni. Per magneti con forme regolari e magnetizzazione non multipolare, viene generalmente misurato il campo magnetico superficiale centrale. Il campo magnetico dell'orologio è facilmente influenzato dall'ambiente esterno. L'utilizzo di misuratori gaussiani di diversi produttori sullo stesso magnete può comportare diverse misurazioni del campo magnetico centrale; il magnetismo superficiale misurato dello stesso magnete può variare in diversi ambienti. Anche il campo magnetico centrale dei poli N e S dello stesso magnete è diverso. Dai due punti precedenti, si può vedere che la misurazione del campo magnetico non è oggettiva e non può riflettere completamente le prestazioni del magnete. Non è consigliabile utilizzarlo come indicatore di valutazione per le transazioni di prodotti.
Qual è la relazione tra magnetismo di superficie e parametri di prestazione magnetica (come rimanenza Br, coercività Hc e prodotto di energia magnetica massima (BH) max)? Riesci a trovare una formula di calcolo matematico? Queste due domande vengono spesso sollevate dai lettori. La risposta alla prima domanda è sì, ma in passato alcune persone hanno condotto solo statistiche empiriche. Ad esempio, per un cilindro di neodimio ferro boro sinterizzato con un rapporto lunghezza/diametro di 1, il Br magnetico residuo è 2-3 volte il suo campo superficiale. Tuttavia, questa affermazione non può stabilire rigorosamente una relazione quantitativa. La relazione tra magnetismo di superficie e magnetismo residuo. Il magnetismo residuo si riferisce all'intensità di induzione magnetica trattenuta in un materiale ferromagnetico quando viene magnetizzato fino alla saturazione da un campo magnetico esterno e gradualmente ridotto a zero. Il suo nome completo è intensità di induzione magnetica residua (Br). La rimanenza è determinata dalle caratteristiche del magnete stesso e, in condizioni specifiche, la rimanenza dello stesso magnete rimane costante e ha un singolo valore. La rimanenza determina in una certa misura il magnetismo superficiale di un magnete, ma non è necessariamente la stessa per magneti con la stessa rimanenza. Il magnetismo superficiale è anche influenzato dalla forma, dalle dimensioni e dal metodo di magnetizzazione del magnete. Due magneti con forma, prestazioni e dimensioni identiche, quello con un magnetismo residuo più elevato ha un magnetismo superficiale più forte. Due magneti con forme, proprietà o dimensioni diverse non possono semplicemente determinare l'entità del magnetismo residuo in base all'altezza del campo magnetico
Il magnetismo superficiale dei magneti è sempre inferiore al magnetismo residuo. Il magnetismo residuo viene testato in uno stato di circuito chiuso, mentre il magnetismo superficiale viene testato utilizzando un misuratore gaussiano in uno stato di circuito aperto. Allo stesso tempo, il magnete stesso ha un campo di smagnetizzazione, quindi il magnetismo superficiale massimo di un singolo magnete è molto più piccolo del suo magnetismo residuo. Attualmente, la rimanenza massima dei magneti al neodimio ferro boro sinterizzati è di circa 14000 G, quindi possiamo affermare con certezza che la magnetizzazione superficiale massima di un singolo magnete al neodimio ferro boro non può superare i 14000 G. (Nota che si tratta di un singolo magnete. In alcuni componenti magnetici e array di magneti, è possibile utilizzare speciali progetti di circuiti magnetici per migliorare il magnetismo superficiale del magnete.)
A causa del campo di anisotropia magnetica estremamente elevato dei magneti al neodimio ferro boro sinterizzati, i vettori di magnetizzazione sono disposti nella direzione di magnetizzazione facile. Pertanto, possiamo considerarlo come un corpo magnetizzato uniformemente e utilizzare l'attuale modello a guscio per calcolare il campo magnetico generato dal magnete nello spazio. Attualmente, molti modelli di calcolo magnetico online si basano su questo principio per derivare formule di calcolo, ma sono coinvolte due ipotesi: una è che il magnete sia un corpo magnetizzato completamente uniforme e l'altra è che la curva di smagnetizzazione sia completamente dritta. Tuttavia, la situazione effettiva non è completamente vera, quindi i risultati del calcolo possono differire in una certa misura dai risultati di misurazione effettivi. Oltre alla rimanenza, il magnetismo superficiale di un magnete è notevolmente influenzato dalla sua forma e dimensione e la formula di calcolo per il magnetismo superficiale è diversa per magneti di forme diverse.