От чего зависит реальная сила сцепления магнита?
Один из частых вопросов, который задают наши покупатели — от чего зависит реальная сила сцепления магнита? Сейчас Вы узнаете какие факторы влияют на силу сцепления магнитов.
1) Самый важный фактор — это расстояние между магнитом и объектом, на который направлена сила притяжения. Если непосредственный контакт отсутствует сила сцепления быстро уменьшается по мере увеличения расстояния. Даже незначительный разрыв в полмиллиметра, между объектом и магнитом, способен при определенных обстоятельствах наполовину снизить силу сцепления. Наличие тонкого слоя краски или грязи на объекте притяжения также значительно уменьшает силу сцепления.
2) Следующим фактором, влияющим на силу притяжения, является материал, из которого изготовлен объект притяжения. Сила сцепления, приведенная в технических характеристиках неодимового магнита, достигается в том случае, если объект притяжения изготовлен из чистого железа.
3) Немаловажным фактором является поверхность объекта притяжения. Более гладкая поверхность объекта притяжения усиливает силу сцепления. В случае наличия шероховатостей на поверхности сила сцепления значительно уменьшается.
4) На силу сцепления влияет и направление усилия на отрыв. Теоретически, максимальная сила сцепления достигается, если усилие на отрыв направлено вертикально по отношению к контактной поверхности, т.е., под углом 90 градусов относительно плоскости.
5) Также влияние оказывает и толщина объекта притяжения. Чем толще объект притяжения, тем сильнее сила сцепления. Если объект притяжения обладает слишком тонкой толщиной — происходит эффект магнитного насыщения и часть энергии магнитного поля пропадает впустую.
Сила магнита: от чего она зависит?
Изучая магниты, можно наблюдать, что сила притягивания к одному и тому же предмету для разных магнитов отличается, этот момент получил свое название – магнитная сила. Теперь разберемся от чего же зависит магнитная сила для разных магнитов.
Все дело в том, что сила притяжения магнита будет зависеть от размера и формы самого магнита. Самое сильное магнитное поле считается у магнита, имеющего форму подковы, на втором месте по силе идет магнит в форме прямоугольника, и на третьей позиции магнит принимающий форму шара.
Магниты-подковы считаются более сильными из-за того, что два его силовых поля расположены рядом друг с другом, это позволяет повысить напряжение между ними и увеличить силу притяжения. Используя U-образную форму, груз контактирует одновременно с обоими полюсами. Именно поэтому удается замкнуть силовые линии, поле магнита не рассеивается в воздухе, а сосредотачивается в металле груза.
Если взять магниты одинаковой формы, например, три магнита в форме подковы, то их сила будет зависеть от размера подковы, чем больше размер магнита, тем сильнее он будет притягивать к себе предметы.
Также магниты могут притягивать к себе предметы, которые находятся в воде или предмет накрыт тонким слоем материала, но если слой материала достигает определенной толщины, то магнит перестает действовать.
Также сила магнита напрямую зависит от расстояния между магнитом и предметом, который нужно притянуть.
Как рассчитать силу магнита?
Сила магнита рассчитывается, в первую очередь, исходя из его массы. То есть, чем больше масса магнита, тем больше его сила, так называемая, сила на отрыв.
Обращаем внимание на то, что сила на отрыв измеряется в единицах килограмм-сила. Сила на отрыв не измеряется просто в килограммах.
Тангенциальная составляющая силы
Стоит понимать, что сила на отрыв — это усилие (сила), которое необходимо приложить к магниту, чтобы оторвать его от стальной поверхности, например, от стального листа. При этом данное усилие должно быть приложено перпендикулярно к магниту. Если мы попытаемся оторвать магнит от поверхности, приложив силу под углом к поверхности, то нам потребуется меньшее усилие, так как в данном случае сила будет высчитываться через тангенциальную составляющую, которая, в свою очередь, высчитывается через косинусы углов приложенной силы.
Физические характеристики или класс магнита
Во-вторых, сила на отрыв рассчитывается исходя из физических характеристик магнита. Например, магнит класса N45 сложнее оторвать от поверхности, чем магнит таких же размеров класса N35. Это связано с магнитной энергией магнита: чем она выше (энергия), тем сложнее оторвать магнит от поверхности.
Рассмотрим пример на магните размером 30*10 мм. Сила на отрыв такого магнита классом N35 от стального листа составляет 17,87 кг/с (или просто килограмм). Сила на отрыв такого же магнита от стального листа, но уже классом N45, составляет 22,92 кг/с. То есть разница составляет 28%!
Система, в которую помещен магнит
В-третьих, попробуем рассмотреть силу на отрыв магнита, помещенного между двумя стальными листами (схематично, лист-магнит-лист). В этом случае, мы будем отрывать один из листов от магнита (второй лист надежно закреплен).
Рассмотрим тот же пример, магнит 30*10 мм. Чтобы оторвать лист от магнита классом N35, нам потребуется сила 30,55 кг/с. Для класса N45 эта величина составит и вовсе рекордные 39,28 кг/с. Делаем вывод: сила на отрыв рассчитывается исходя из системы характеристик, в которую помещен магнит.
Площадь соприкосновения
В-четвертых, сила на отрыв рассчитывается исходя из площади соприкосновения поверхности магнита с поверхностью стального листа.
Рассмотрим наглядный пример: два магнита, первый 25*20 мм, второй 30*10 мм, оба имеют одинаковый класс N35. Масса магнита 25*20 мм составляет 76,09 грамм, масса магнита 30*10 мм составляет 54,79 грамм, то есть, если бы мы рассчитывали силу на отрыв исходя только из массы магнита, то магнит 25*20 мм должен быть сильнее магнита 30*10 мм примерно на 38% процентов. Однако если учесть площадь соприкосновения магнита со стальным листом (25 мм против 30 мм), то сила на отрыв даст нам следующие показатели: у магнита 25*20 мм — 20,65 кг/с, у магнита 30*10 мм — 17,87 кг/с. То есть магнит 25*20 мм сильнее магнита 30*10 мм всего на 16%! Таким образом, разница в массе магнитов была компенсирована площадью соприкосновения. Делаем вывод: площадь соприкосновения магнита со стальным листом имеет не меньшее значение, чем масса или класс магнита.
Итог: сила на отрыв — сложная система
Подведем итог. Сила на отрыв магнита — это очень сложная, в какой-то мере тонкая система, составленная из множества приложенных сил и зависящая от мелочей. И очень сложно дать универсальный ответ, который на 100% будет соответствовать истине в различных вариантах применения. Поэтому для расчета силы на отрыв, предлагаем воспользоваться помощью наших менеджеров. От вас — детали сиcтемы, в которую помещен магнит, от нас — точный расчет.
Если же Вам достаточно теоретических расчетов, то каждая карточка магнита имеет информацию о массе и силе на отрыв. Удачных покупок!
Читайте также:
Сила магнита: от чего она зависит? .
Всем известно, что магнит обладает мощным магнитным полем. Это природный материал, который можно встретить в виде камня магнетита. Этот камень обладает особым свойством – он способен притягивать не только подобные камни, но и металлические предметы. На языках многих народов слово «магнит» означает «любящий». Это связано с его «желанием» притягиваться к другим предметам. Существую искусственные магниты, которые создают из порошка: кобальт, железо и др. Магнитная сила
Рассматривая магниты, можно заметить, что сила притягивания, например, к одному и тому же предмету у разных магнитов разная. Именно этот момент и называется магнитной силой. Так от чего же она зависит? Чтобы понять различие, необходимо взять несколько магнитов разной формы и размера – диск, брусок, магнит в виде подковы. Также для сравнения нужны любые железные предметы: гайки, скрепки, саморезы, которые горкой высыпаем в 3 разные тарелки. А дальше всё просто: магниты по очереди подносятся к каждой тарелки, и считается количество примагниченных предметов одного типа. Результат будет в том, сколько одинаковых предметов поднимает каждый из магнитов. Итог: Сила магнита напрямую зависит от формы и размера магнита. Так, магнит-подкова мощнее прямоугольника, а диск слабее прямоугольника. Если взять магниты одной формы, но с разным размером, то сильнее окажется самый большой. Магнитная сила и вода
Чтобы проверить, работает ли магнитная сила через воду, необходимо взять следующие предметы:
- Стакан с водой
- Скрепка
- Магнит
Опускаем скрепку в стакан с водой. Прислоняем магнит к стенке стакана и скрепка начинает приближаться к нему. Если двигать магнитом вдоль стакана, скрепка также будет двигаться за ним. Таким способом можно достать скрепу, не намочив руки.
Итог:
Вода никаким образом не мешает действию магнитной силы. Более того, будь стакан железным, опыт проходил бы ровно также, только с меньшей силой. Это связано с тем, что металл поглощает магнитную силу.
м. Фонвизинская, ул. Добролюбова д. 21А корпус А
Звонки 9:00-19:00 (МСК)
Офис Пн-Пт 10:00-19:00 (перерыв 13:00-14:00)
Сб 10:00-14:00 | Вс выходной
7.03 офис работает до 17:00
8,9.03 офис не работает