Подбор магнита по модели счетчика: Подбор магнита для остановки счетчиков воды и электроэнергии

Неодимовые магниты для остановки счетчиков в Махачкале

Неодимовые магниты для остановки счетчиков в Махачкале | Магниты на счетчики Махачкала

Безопасная экономия на коммунальных платежах — неодимовый магнит в Махачкале

       Неодимовый магнит быстро завоевал популярность как технический прорыв в разных сферах нашей жизни. Особенное признание нашел для экономии на коммунальных платежах, позволяя моментально остановить работу счетчика. Возможность купить неодимовый магнит в Махачкале стала эффективным и безопасным решением для снижения повседневных трат, обеспечивая стабильную работу, высокую мощность и значительный ресурс службы.

Неодимовые магниты в Махачкале — секреты безопасного результата

         Неодимовый магнит в Махачкале — эффективное решение для гарантированной экономии на коммунальных платежах, без риска сбоев и повреждений для состояния счетчика. Неодимовый магнит в Махачкале для счетчика воды либо электроэнергии выгодно объединяет современные стандарты долговечности, мощности и безопасности — становясь выгодной инвестицией в вашу экономию.

Неодимовый магнит для остановки счетчика в Махачкале — новые принципы эффективности

          Магниты неодимовые для остановки счетчиков в Махачкале быстро стал хитом продаж, уверенно превосходя ферритовые аналоги по важным параметрам эксплуатации, включая силу действия. Данные открытые источников подтверждают — сила действия неодимовых магнитов выше стандартных ферритовых в десять раз. Значительно превосходя их и по сроку эксплуатации.
С выбором подходящей модели не должно возникнуть сложностей. Для помощи покупателям на сайте предложен сервис «Подбор магнита на счетчик» или можете позвонить нашим менеджерам для консультации по оптимальному выбору.
Неодимовые магниты для остановки счетчика в Махачкале — уникальный ресурс службы.

         Решение купить неодимовый магнит для остановки счетчика электроэнергии и воды выгодно сочетанием уникальных свойств — помимо силы действия, следует выделить и значительный ресурс службы. За целое столетие неодимовый магнит лишается только 1%, для сравнения ферритовые аналоги уже через 8-10 лет становятся бесполезными.

Каталог магазина неодимовых магнитов в Махачкале — широкие возможности выбора

        Подходящие магниты неодимовые для остановки счетчиков в Махачкале благодаря нашему каталогу может быть подобран для любой модели счетчика и разных условиях эксплуатации. Подарите себе уверенность в простой, безопасной и быстрой экономии на коммунальных платежах. Приятно удивит простота установки магнита, не требуя специальных навыков или опыта — исключая повреждения и следы на поверхности счетчика.

Классификация неодимовых магнитов — возможности удобного выбора

Магнит Класс 1. С силой на отрыв 80 кг. Экономичный и безопасный вариант для остановки счетчиков электроэнергии моделей Меркурий, КМ 101, Меридиан LTE, Энергомера СЕ101, Нева, МС 101, Каскад, ПСЧ, 
Магнит Класс 2. С силой на отрыв 95 кг. Данные неодимовые магниты для счетчика воды идеально адаптированы для работы со счетчиками воды B-meters, Энергомера ЦЭ 6803, Minol, Нева, ЦЭ 6807.
Магнит Класс 3 — с силой на отрыв 116 кг. Особенности модели делают его эффективным дополнением для счетчиков воды Itelma, Minomess, Тритон, Охта, Siemens, Берегун, Sayany, Gerrida, Hidratech. Zenner, Такт, Пульс, также счетчиков Электроэнергии: HIK, СО-ЭА09.
Магнит Класс 5 с силой на отрыв 245 кг. Его мощное воздействие позволяет моментально остановить счетчики электроэнергии СО-505, СО-2, Вектор 1, СА4-199, СО-И449м

Основные преимущества неодимовых магнитов в Махачкале:

• Значительный ресурс службы, гарантируя длительную экономию на коммунальных платежах — утрачивая только 1% за целое столетие эксплуатации;
• Простота и удобство работы с неодимовым магнитом. Не нужно никаких специальных знаний или навыков — просто расположите его возле счетчика;
• Уникальные эксплуатационные характеристики, выгодно превосходя распространенные ферритовые аналоги;
• Гарантия безопасности работы, не повреждая счетчик и не оставляя на нем следы для коммунальных служб;
• Доступные цены на неодимовые магниты в Махачкале делают их надежной инвестицией в стабильную и безопасную экономию на коммунальных платежах;
• Комфортные возможности доставки — экономьте свое время и подарите себе идеальный сервис от лидера рынка;
• Удобные возможности выбора подходящей модели для своего счетчика — благодаря большому выбору неодимовых магнитов, специальным сервисам поиска на сайте и внимательным консультациям наших специалистов.

Как использовать неодимовый магнит на счетчик — простота и удобство работы

        Неодимовый магнит в Махачкале быстро завоевал признание за удобство и простоту использования — не требуя специальных знаний для экономии на коммунальных платежах. Если ранее для этого были необходимы знания физики и электромеханики, то сегодня достаточно расположить возле счетчика неодимовый магнит — остальные задачи он решит самостоятельно. Не придется переживать о следах использования неодимового магнита или повреждениях для счетчика — подобные проблемы полностью исключены. Достаточно лишь периодически снимать неодимовый магнит, чтобы показатели счетчика в случае проверки напоминали реальные.
           Доверие наших покупателей — главный ресурс магазина. Поэтому специализируемся только на безопасных и надежных в работе счетчиках по оправданным ценам. Инвестируйте в свою экономию и комфорт без серьезных трат для семейного бюджета.

Счетчик газа СГД-3Т G6 с магнитом

Вы можете купить или заказать Счетчик газа СГД-3Т G6 с магнитом у продавца Интернет-магазин «Газ доработка» ( Нижний Новгород )

Мы предлагаем измененную модификацию прибора. На которую можно будет установить небольшой магнит и произойдет остановка счетчика.

На витрине нашего сайта возможно заказать счетчик газа СГД-3Т G6 с магнитом. Мы предлагаем измененную модификацию прибора. На которую можно будет установить небольшой магнит и произойдет остановка счетчика. Указанная модификация производится на территории Белоруссии, приборостроительным предприятием «БелОМО». Данная фабрика функционирует с советских времен, а точнее с 1957 года. Выпущенные приборы и агрегаты имеют отличную репутацию качества. И недаром счетчики газа СГД пользуются спросом и рекомендуются газоснабжающими организациями.

Мы часто слышим вопрос: какой нужен магнит для счетчика газа сгд? И в очередной раз повторяем, что даже самый мощный магнит не повлияет на газовый счетчик. Хотя можно встретить сайты осуществляющие подбор магнитов на счетчики газа. Но на самом деле они не влияют на устройство учета. Конструкция нынешних счетчиков газа не имеет в своем составе материалов, которые каким-либо образом реагировали бы на магнитное поле. Поэтому не стоит тратить деньги и время, тем более если вы решили заняться вопросом экономии газа.
Есть еще способ отмотки или отката показания лишних кубометров газа. И в этом случае не разбирая счетчик, ничего не получится. Так как в устройстве установлен стопор обратного хода. И такие бытовые методы, как направить поток воздуха из пылесоса или фена в выходящий патрубок, тоже будут без нужного результата.

Наши специалисты через соединительные отверстия производят замену нескольких пластмассовых деталей на металлические. За счет чего и появляется возможность остановить учет показаний, но не прерывать прохождение газа через прибор. Узлы и элементы, которые сопряжены непосредственно с газом не подлежат изменению, что сохраняет безопасность прибора. После доработки мы предоставляем небольшой магнитик, диаметром 1 сантиметр. Его нужно будет приложить в обозначенное место и счет показаний остановится. Убирая магнит учет возобновляется. Такой газовый счетчик многие называют волшебным. Самое главное, что его внешний вид не имеет отличий от заводской модификации. Пломба производителя размещается на крепежных элементах между верхней и нижней части счетчика, а также проставлена пластмассовая пломба на отсчетном устройстве. Настоящий паспорт изделия со всеми отметками и свежей датой выпуска не вызывает сомнений о переделке. К тому же мы сохраняем товарный вид короба, в который упакован сам счетчик. На все доработанные счетчики газа распространяется наша гарантия — 1 год.
Также стоит знать, что стоимость счетчика газа переделанного под магнит будет выше, чем стоимость такого же прибора в обычном магазине газового оборудования. Но нужно понимать, что номинальный измеряемый объем счетчика равен 6 кубометрам в час. Это говорит о быстрой окупаемости такого прибора. Остается только купить газовый счетчик СГД с доработкой под магнит и экономия газа не заставит себя ждать.

Где применяется счетчика газа СГД-3Т G6?
Указанная модель устройства используется для учета газа в бытовых и коммерческих условиях. Подключение данного счетчика может производиться как в частном доме, так и на территории различных организаций. Основным механизмом работы счетчика является перемещение газа между мембранными камерами. Приходящий газ оказывает давление на диафрагменные элементы, которые начинают движение и тем самым осуществляют обороты. Которые за счет кривошипно-шатунного соединения передают сигнал на механизм отсчетного устройства. И в итоге пользователь получает достоверные показания.

Дополнительным преимуществом счетчика СГД-3Т обозначается наличием в устройстве специального термокорректора. Он компенсирует разность температур влияющие на плотность самого ресурса. Поэтому счетчики модели СГД-3Т могут устанавливаться на улице или в неотапливаемых сооружениях без применения температурного коэффициента. Стоит отметить, что счетчики газа с термокорректором выгоднее обычных и в случаях установки в отапливаемых помещениях.

Что нужно знать при покупке счетчика газа:
1. Расстояние между центрами патрубков. У счетчиков с рабочим объемом G6 оно равняется 250 или 200 мм.
2. Диаметры присоединительных труб и шаг резьбы на них. Типовой размер трубы составляет — 40 мм, а резьба выполнена с шагом в один дюйм и три четверти.
3. С какой стороны происходит подача газа. Этот параметр выясняется при осмотре газопровода. Может быть счетчик газа слева-направо или справа-налево.
4. Требование с термокорректором или без него. Если установка счетчика газа планируется на улице, то однозначно необходима модель прибора с термокомпенсацией.

Купить газовый счетчик СГД-3Т G6 с магнитом можно с помощью нашей формы для заказа или воспользоваться проверенным способом — позвонить по номеру телефона: +7-915-945-85-95. Ответивший вам специалист узнает у вас размеры, по которым планируется монтаж устройства и заполнит заказ на доставку.

Ленинский районный суд Самары признал противозаконной рекламу магнитов для счетчиков

Ленинский районный суд г.Самара признал информацию, размещенную в сети «Интернет», о неодимовых магнитах и предложение об их покупке запрещенной к распространению на территории России. Данные магниты способны остановить или вывести из работы приборы учета воды, газа и электричества.

Прокуратурой Ленинского района города на основании информации Самарского филиала ОАО «ЭнергосбыТ Плюс» была проведена проверка сайтов, содержащих рекламу и предложения о покупке неодимовых магнитов в Самаре в целях остановки приборов учета. На данных сайтах, кроме прочего, содержалась информация о креплении данных магнитов к приборам учета и о подборе магнитов к конкретным моделям приборов учета для корректировки их работы. Работники прокуратуры констатировали, что данная информация не только нарушает права добросовестных плательщиков коммунальных услуг, но и подстрекает к совершению правонарушений, предусмотренных ст. 7.19 КоАП РФ «Безучетное использование электрической, тепловой энергии», либо к совершению преступления, предусмотренного ст. 165 УК РФ «Причинение имущественного ущерба путем обмана или злоупотребления доверием».

В связи с этим прокуратура Ленинского района г.Самара направила в Федеральный суд Ленинского района г.Самара 3 заявления, в которых потребовала признать информацию, размещенную на сайтах, запрещенной к распространению на территории страны. Ленинский районный суд г.Самара требование прокуратуры удовлетворил.

«Использование таких приспособлений позволяет занижать реальные показания приборов учета, что приводит к неполной оплате за поставленные коммунальные услуги. Предложения о приобретении этих магнитов побуждает потребителей к совершению противоправных действий, что, по законодательству, делает такую рекламу недобросовестной. Причем подобные решения приняты судебными органами уже в целом ряде регионов страны», — отметил директор Самарского филиала ОАО «ЭнергосбыТ Плюс» Сергей Анташев.

Как выбрать магнит ➤ для остановки счетчиков электроэнергии

Одним из эффективных, незаметных для контролирующих органов и простых способов экономить на электроэнергии является установка магнита на счетчик света.

Особенности магнитов на электросчетчики

Для использования супермагнитов не требуется дополнительная подготовка, специальные навыки и знания, к тому же такие стоп-счетчики имеют низкую стоимость и высокую окупаемость в кратчайшие сроки, надежны и долговечны. Но следует помнить, что неправильно подобранные неодимовые магниты для электросчетчиков, могут лишь навредить и привести к дополнительным затратам.

Нео-магниты обладают мощным магнитным полем, благодаря которому легко можно воздействовать на подвижные элементы счетного механизма электрического узла. Но ошибочно полагать, что выбрав наиболее крупный и мощный неодим, удастся сэкономить на оплате коммунальных услуг по максимуму. Изделие, обладающее высокой мощностью, способно изменить работу счетного узла не в Вашу пользу: ускорить его счет или полностью вывести из строя. Поэтому важно правильно подобрать магнит на счетчик электроэнергии, обращая внимание на марку сплава и магнитные характеристики. В нашем каталоге неодимовых магнитов http://www.poland-magnit.com/catalog-polish-neodymium-magneto/ представлены изделия польского производства марки N42, которые считаются наиболее качественными и долговечными. Чтобы сделать нео-магниты доступными для покупки, мы установили низкие цены, гарантируем помощь при подборе товара и быструю доставку.

Критерии выбора неодима для счетчика света

При самостоятельном выборе магнитного помощника руководствуйтесь следующими правилами:

1. Определите основные характеристики счетчика: год выпуска, модель, количество фаз, способ и место его установки. Обратите внимание, что остановка статических счетчиков неодимом маловероятна, также не поддаются остановке новейшие модели со специальной краской, реагирующей на магнитное поле. В этих случаях единственным возможным способом экономии станет замена имеющегося прибора на гибридный.
2. Выбирайте изделия соразмерные счетчику электроэнергии. В основном, подходят неодимовые магниты для остановки электроэнергии с силой на отрыв от 100 кг.
3. Если осталась хоть доля сомнений, обратитесь к нашим менеджерам, они уж точно знают, как выбрать магнит для остановки счетчика света.

Обращаем внимание, любые действия, направленные на изменение работы электросчетчика, являются незаконными и влекут за собой наложение штрафа в установленном размере.

Описание статьи

Имя статьи

Как выбрать магнит для остановки счетчиков электроэнергии

Описание

Как выбрать магнит для остановки счетчиков электроэнергии ➤ Купить неодимовые магниты по цене №➀ ☛Poland-Magnit☚ Доставка по Украине, по всем вопросам звоните ☎(098)5507495

Имя Автора

Иван

Издатель

Poland-Magnit

Логотип компании

Куда поставить магнит на электросчетчик

Магнит на счетчик электроэнергии

Главная > Антенны > Магнит на счетчик электроэнергии

Вопрос, как можно меньше платить за потребляемую электроэнергию, в настоящее время очень актуален для широких слоев населения. В этом заинтересованы жители квартир, домовладельцы частного сектора, предприниматели малого и среднего бизнеса, руководители предприятий. Особенно когда производство основано на значительном расходе электроэнергии.

Устанавливаем магнит на счетчик электроэнергии

Назначение магнита

Не все приборы учета потребляемого электричества совершенны, народ изобретательный и постоянно находит способы, как можно затормозить счетчик или остановить. С помощью этих мер снижаются показания затрат электричества.

Компании, поставляющие электроэнергию, не стоят на месте, постоянно разрабатывают новые варианты счетчиков. Не спешите выбрать современную модель с более надежной пломбировкой и механизмами, с помощью которых блокируется реверс вращения дисков.

Эти меры исключают возможность обратного отматывания счетчика. В ответ потребители придумывают новые способы остановки его работы. Одним из таких методов является использование неодимовых магнитов, которые позволяют останавливать вращение дисков без механического воздействия на элементы счетчика.

Для того чтобы грамотно и эффективно использовать неодимовый магнит для остановки счетчика, надо хорошо знать принципы работы систем учета электроэнергии, с помощью каких магнитов на них лучше воздействовать. Существует много различных моделей счетчиков, принципы работы которых существенно различаются.

В каждом случае надо учитывать индивидуальные особенности:

• куда ставить;
• какую форму магнита лучше установить;
• мощность магнита;
• расположение магнита относительно деталей счетчика и другие факторы.

Виды и принципы работы электросчетчиков

Устаревший индукционный счетчик

Все электросчетчики по принципу действия делятся на два вида: старые индукционные и более современные электронные.

Современный электронный счетчик

Устройство индукционного счетчика

Основные элементы:

• диск на основе алюминиевой пластины;
• постоянный магнит, обеспечивающий плавное вращение диска, останавливая его;
• червячная передача на счетное устройство;
• обмотка на катушке напряжения;
• обмотка токовой катушки;

Электромагниты катушки напряжения и тока размещают перпендикулярно по отношению друг к другу. Диск вращается в зазоре между сердечников электромагнитов, крепится он на оси с шестерней привода червячной передачи. Вращающаяся ось приводит в движение счетное устройство, на котором делают обороты диски числовых разрядов с цифрами.

Схема размещения электромагнитов катушки напряжения и тока

Количество оборотов диска за единицу времени определяет величину потребляемой электроэнергии. С ростом нагрузки увеличиваются токи в катушках электромагнитов, диск крутится быстрее. Конструкции индукционных электросчетчиков для трехфазных сетей немного сложнее, основы принципов работы остаются прежними.

Устройство электронного счетчика

Такие приборы учета электроэнергии не имеют электромагнитов и вращающихся дисков, учет расхода энергии осуществляется интеграцией в короткие промежутки времени показаний активной мощности. Посчитать это можно с помощью упрощенной формулы, мощность – это произведение тока и напряжения в момент измерения Р = IxU.

Структурная схема электронного счетчика

Основные элементы:

• датчик тока;
• датчик напряжения;
• электронное устройство перемножения значений тока и напряжения;
• накопитель;
• жидкокристаллический дисплей отображения показаний.

Основная часть этих элементов располагается на печатных платах: микросхемы, резисторы конденсаторы и другие полупроводниковые детали.

Какой магнит можно использовать

Самые мощные и доступные в продаже неодимовые магниты, именно они наиболее эффективны для остановки и торможения работы электросчетчиков. Статистика продаж показывает, что для этих целей народ покупает магниты с размерами 50х30 мм, иногда 70х40 мм.

Мощность подъемной силы магнита должна быть не менее 45-70 кг. Магниты с подъемной силой в 80 кг останавливают все модели счетчиков, которые по техническим характеристикам подвержены воздействию магнита.

Что такое неодимовый магнит

Назвали эти магниты так по причине содержания в них редкоземельного металла неодима, именно его свойства делают их такими мощными, несмотря на малые размеры. Они долговечны.

В естественной среде процессы размагничивания составляют 1-2% в 100 лет. В состав магнитов входит бор и железо, поверхность изделия для долговечности покрывают никелем или цинком. Формы можно подобрать самые разнообразные, наиболее распространенные цилиндры, кольца, параллелепипед.

В большинстве случаев магниты не приносят вреда здоровью человека, но важно знать, что не рекомендуется работать с сильными магнитами лицам с кардиостимуляторами. Сила магнита зависит от процентного соотношения бора, железа, неодима и от размеров изделия. Чем больше размеры и содержание неодима, тем магнит сильнее. Силу сцепления измеряют на разрыв.

Подразумевается сколько килограмм надо приложить, для того чтобы оторвать магнит от поверхности. Эти единицы измерения условны, потому что во внимание не берется, из какого материала поверхность магнита и его размеры. Например, магнит цилиндрической формы диаметром 10 мм, высотой 5 мм отрывается от стальной поверхности при усилии 2,5 кг.

Купить неодимовый магнит можно в специализированных магазинах, торговых центрах или заказать по Интернету.

Использование магнитов для остановки электросчетчиков является нарушением закона. Если представители энергосбытовой компании обнаружат такой факт, могут составить акт, в результате чего по решению суда нужно будет оплатить 10 размеров минимальной оплаты труда.Тем, у кого счетчики в подъездах, надо быть внимательными и своевременно снимать магниты.

Остановка счетчика неодимовым магнитом

Как остановить счетчик электроэнергии

В индукционных счетчиках старого образца достаточное количество металлических деталей, которые будут взаимодействовать с магнитным полем неодимового магнита. Стоит приставить его к пластиковому корпусу, и он будет держаться под воздействием магнитного поля.

При этом вращение диска замедлится или полностью остановится, это можно будет проконтролировать по частоте мигания индикаторной лампы. При больших токах на катушках и быстром вращении диска лампа мигает часто, при снижении нагрузки – реже.

Желательно поинтересоваться, какой модели счетчик, особенностями его конструкции. Если поставить магнит со стороны постоянного магнита для стабилизации вращения диска, это усилит торможение. Также очень важно учитывать полярность неодимового магнита и магнита в конструкции счетчика.

При сближении двух магнитов одноименными полюсами они будут отталкиваться. Поверните неодимовый магнит так, чтобы полярности были разные, тогда он надежно будет держаться на пластиковом корпусе и более эффективно тормозить диск. Старые счетчики с маркировкой СО практически все можно остановить магнитами.

Отталкивающее магнитное поле

Притягивающее магнитное поле

Гибридные модели, где применяется цифровой жидкокристаллический дисплей, механическое счетное устройство и электронную или индуктивную измерительную систему тоже можно останавливать с помощью магнита. На данный момент в нашей стране такие счетчики составляют большую часть.

Но воздействие магнита на них уже менее эффективно, особенно с элементами электронной схемы измерения: там нет катушек с металлическими сердечниками. Модели, в которых для измерения тока применяются катушки индуктивности, можно пересчитать по пальцам:

• Энергомера ЦЭ 6807;
• СОЛО;
• Меркурий 201;203;202;
• Нева 103.

Их можно останавливать или снижать показания неодимовым магнитом, при этом рекомендуется магнит ставить ближе к катушке измерения тока. Для этого надо изучить конструктивные особенности модели счетчика, узнать, с какой стороны установлена катушка. Чем ближе и мощнее магнит, тем сильнее искажается магнитное поле, проходящее через катушку. Ток в измерительной системе становится слабее, показания счетчика снижаются.

Установка магнита на счетчик

Цифровые счетчики, где все элементы выполнены на полупроводниковых деталях, микросхемах и транзисторах, магнитом не останавливаются. Это важно знать, чтобы не тратить напрасно время и деньги.

Если управляющие компании настаивают поставить цифровые счетчики, не стоит спешить это делать, особенно если ваш прибор соответствует требуемому классу точности, и сроки его проверки еще не закончились.

Магнит. Видео

Видео покажет, как магнит ведет себя при непосредственном контакте со счетчиком электроэнергии.

elquanta.ru

Магнит на счетчик электроэнергии — последствия и отзывы. Жми!

Цены за коммунальные услуги неизменно растут.

Людям тяжело ежемесячно оплачивать их. Из-за этого им приходится прибегать к различным хитростям.

Очень популярно в наши дни клеить магнит на счётчик электроэнергии. Но не многие знают, что за этот поступок предусмотрено наказание.

Можно ли сэкономить

Перед тем, как приклеить магнит для задержек работы счётчика, необходимо задуматься о последствиях, которые обязательно будут у каждого.

Вместо существенной экономии денежных средств граждан ждут дополнительные растраты и ощутимый штраф.

Специалисты обязательно заметят резкую перемену потребления электроэнергии. А после, они вправе назначить ряд проверок, в результате которых легко определят причину некорректной работы счётчика.

К тому же на многих счётчика установлена антимагнитная пломба. Обойти эту защиту невозможно.

Сомнительность установки

Многие граждане совершенно не знают, работает ли этот способ. Тем не менее, приобретают магнит и устанавливают его на электросчётчик, тем самым нарушая законодательство.

Имеется вероятность, что покупаемый вами магнит не будет действовать на прибор должным образом. Так как в последнее время на рынке имеется большое количество подделок этой продукции.

Если все-таки он подействовал, то необходимо знать, что каждый прибор из железа намагничивается в результате воздействия магнита. Это в наше время легко определяют при помощи специальной экспертизы.

Так что, не лучше ли исправно платить по счетам и жить спокойно, чем каждый раз переживать за возможную проверку.

Регулярность проверок

Довольно сложно определить действие магнита, если только не увидеть его своими глазами.

Лишь после регулярной проверки, которые проводят обученные сотрудники, злоумышленника постигнет наказание.

В случае, если контроллеры увидят установленный магнит на приборе, то служба обязательно привлечёт злоумышленника к административной ответственности. Сумма штрафа будет зависеть от оценки нанесённого ущерба.

Каким образом происходит подсчёт убытков

Гражданина за использование магнита на счётчике ждёт административное наказание.

Поскольку, в связи с неоплатой оказанных услуг, нанесён ущерб собственнику оборудования.

После чего происходит перерасчёт суммы за электричество и выставляется штраф. Расчёт суммы будет осуществляться с даты установки магнитного устройства.

В связи с невозможностью точного определения этого дня, отсчетным числом будет являться момент проверки устройства контролирующими специалистами.

Если гражданин в течение внушительного количества времени не давал по каким-либо причинам осуществить проверку, то сумма штрафа может быть очень существенной.

Примите к сведению: неуплата суммы штрафа может привести к ещё более серьёзной ответственности.

Какой штраф

В случае обнаружения магнитного устройства, страхования компания обязательно сделает расчёт недополученной суммы.

В основном используют следующие методы:

1. Специалисты суммируют мощность всех ламп. Затем этот показатель умножается на время их работы. Как правило, берётся показатель в 8 часов в день.
2. Компания берёт норму в 600 ватт за сутки, в случае если электрические приборы не имеются в доме.
3. Мощность всех приборов суммируется при их работе на протяжении всего года. Отопительные приборы попадают под расчёт только в зимний период.

Так как невозможно точно подсчитать сумму недополученных средств, компания, при использовании вышеуказанных показателей, выставляет значительные суммы штрафов. Показатели приборов переводятся в киловатт/часы и умножаются на тариф, который действует на текущий момент.

Каждый должен помнить, что обнаружив нарушение, уполномоченные службы будут относиться к гражданину крайне подозрительно. Начнутся более частые проверки и замеры показателей счётчика.

Как избежать административной ответственности

Не получить штраф можно, если вовремя прекратить нарушать закон, то есть отказаться от использования магнита.

Открывать двери перед проверяющими контроллерами и быть вежливыми с ними. Излишняя скрытность может только привлечь внимание проверяющих.

Стоит отметить: явиться с проверкой уполномоченные сотрудники могут в любой момент в случае обнаружения излишне маленького потребления энергией.

Если же вы решили не пустить сотрудников на порог своего дома, то в следующий раз они обязательно явятся вместе с сотрудником полиции. В таком случае вы будете обязаны открыть дверь.

Печальные итоги

Прибегая к использованию магнита важно знать, что его использование с целью выгоды может существенно опустошить ваши сбережения.

Ведь кроме больших штрафов и невыгодных для вас расчётов, вы можете испортить прибор.

В таком случае компания обязательно обяжет вас приобрести новый, естественно, за счёт своих средств. В большинстве случаев, желающих сэкономить граждан ждёт именно эта участь.

Так что, прежде чем обманывать закон, обязательно посоветуйтесь со знающими людьми или почитайте многочисленные отзывы, в которых, уже побывавшие в таких ситуациях люди, рассказывают о последствиях, произошедших с ними.

Смотрите видео, в котором рассматриваются вопросы, касающиеся штрафа за электроэнергию мимо счетчика:

teplo.guru

Последствия установки магнита на счетчик электроэнергии и воды

Для экономии воды или света на счетчики можно поставить магнит

В наше время каждый жилой дом оснащен такой коммуникацией, как электричество. Благодаря этому можно пользоваться различными электроприборами, которые позволяют, например, высушить в считанные минуты волосы или быстро постирать вещи. Стоит заметить, что практически все приборы в наше время работают от электричества. Однако, как и за остальные поставляемые ресурсы, за электроэнергию приходится платить. Причем в последнее время стоимость коммунальных услуг сильно увеличилась и не прекращает расти. Цену ежемесячной платы определяет расход ресурса, который подсчитывает счетчик. В связи с этим изобретательный народ придумал немало способов обмана этого прибора. Самым популярным вариантом снижения платы за услуги электроснабжения является установка на счетчик неодимового магнита.

Принцип работы магнита на счетчике

Самым простым вариантом остановки счетчика электроэнергии и воды является установка на него магнита. Магнит нарушает движение электрических полей, за счет чего счетчик либо замедляется, либо вовсе останавливается.

Магнит – это не единственный прибор, с помощью которого можно остановить электросчетчик и водомер. Однако магнит считается наиболее безопасным из них.

И счетчики электроэнергии, и счетчики воды можно остановить с помощью магнита. Однако есть модели, защищенные от такой остановки, например, счетчик воды Мокроход. Однако для многих из них используют неодимовый магнит, который может обойти такую защиту.

Установив магнит на счетчик, можно замедлить прибор

Как установить магнит на обычный счетчик:

1. Найдите на счетчике крыльчатку и воздушный сектор. Определите многополюсной и приемный магниты.
2. Теперь нужно разъединить магниты. Делать это нужно очень аккуратно в толстых защитных перчатках. В противном случае вы рискуете повредить себе кости.
3. Многополюсной магнит нужно поставить на крыльчатку. Второй магнит ставится в воздушном секторе.

Благодаря взаимодействию магнитов связь в зонах разрывается. Это делает невозможным вращение счетчика.

Также можно установить магниты методом «научного тыка». Для этого аккуратно водите ими по телу прибора при включенном кране, пока он не перестанет вращаться.

Характеристики и выбор неодима

Магниты, предназначенные для того, чтобы остановить счетчик, отличаются по своим характеристикам. Именно в зависимости от них выбирается тот или иной неодим на водяной или электрический прибор.

Если в ваши двери постучится служба проверки воды, необходимо будет быстро оторвать магниты от счетчика или железа. Делать это нужно очень аккуратно и в защитных перчатках. Кроме того, эта защита понадобится, чтобы разъединить магниты.

Чтобы выполнить подбор магнитов максимально правильно, нужно изучить их характеристики. Все виды магнитов имеют свою маркировку.

Перед тем как крепить магнит к счетчику, его сперва следует правильного выбрать

Основные характеристики магнитов:

1. Первая буквенная часть маркировки обозначает устойчивость к температурам. Исходя из этого показателя можно узнать, при каких температурных показателях магниты потеряют свои свойства.
2. Цифры, классифицирующие магнит, определяют мощность. То есть они говорят о том, какую силу необходимо приложить, чтобы оторвать магнит от железа. Этот показатель рассчитывается в килограммах.
3. Третий столбец указывает на то, в магнитное поле какой силы нужно поместить магнит, чтобы он размагнитился.

Чтобы понять по этим показателям, какой из магнитов нужен, необходимо знать свойства используемого счетчика.

Подбор магнитов для разных счетчиков:

1. Магнит №42 с размерами 45 на 20 мм подойдет для старых счетчиков. К ним относятся приборы СВЕ-15, СВГ, СВХ, ВК-15.
2. Неодимовые изделия с размерами 55х25 мм подойдут для приборов Бетар, Метер и Милон.
3. Для приборов с антимагнитным свойством нужны более мощные магниты. Подойдут неодимовые изделия с мощностью 42.

Эти советы помогут подобрать подходящий магнит. Помните, что неодимовые магниты сильнее.

Последствия установки и штрафы

Важно знать, что установка на счетчик магнитов противозаконна. Фактически, это воровство у поставляющей ресурс компании. Поэтому за такую манипуляцию полагается административное наказание.

Чаще всего коммунальные службы проверяют счетчики на вмешательство магнита, если у его хозяина наблюдается слишком маленькая ежемесячная плата за ресурс. Поэтому если вы хотите сэкономить, то надо периодически снимать магнит, чтобы показание счетчика было похожим на правду.

Последствия использования магнита в том случае, если это станет известно коммунальщикам, неприятны. В этом случае вы понесете намного большие затраты, чем сэкономили за все время эксплуатации устройства. Вам будет назначен штраф.

За установку магнита на счетчик могут выписать штраф

Как высчитывается штраф за пользование магнитом на счетчике электроэнергии:

1. Сначала высчитывается мощность каждой лампы в доме. Общий показатель умножается на 8, а затем на количество дней в месяце.
2. Далее высчитывается мощность каждого электроприбора, показатели суммируются. Этот показатель умножается на количество дней в месяце. После этого компания определяет количество часов, которое, по их мнению, отработали приборы, и на них умножается показатель.
3. Два предыдущих значения складываются.

После того как вам назначат штраф, электричество отключат до тех пор, пока вы не оплатите хотя бы его треть. Обычно даже эта сумма достаточно велика. Кроме того, после подобных манипуляций вам точно установят магнитную пломбу. Ее будут часто поверять, и она покажет, если вы будете опять использовать такое устройство.

Штраф за манипуляции с счетчиком воды высчитывается по тому же принципу. Однако в этом случае сумма высчитывается с учетом всех имеющихся устройств, взаимодействующих с водой. Соответственно, чем их больше, тем больше придется платить.

Отзывы пользователей

Последствия подобных манипуляций могут иметь весьма печальные последствия.

Отзывы о магнитах на счетчиках воды и электричества:

1. Я ставил магниты на счетчик воды, причем такие мощные, что не сразу удалось их разделить. Экономия действительно была огромная. Однако недавно мне установили пломбу. Теперь не рискую так экспериментировать. (Глеб, Днепр)
2. Мы использовали магниты для счетчиков воды и электричества. Полгода не могли нарадоваться на экономию. Однако потом нас сдали соседи, и мы заплатили огромный штраф. Ни с какой экономией это не сравнится. (Олеся, Москва)
3. Я тоже пользуюсь магнитом. Живу в селе, поэтому за два года использования никто не заметил. (Сергей, Белгород).

Магниты на счетчики отлично справляются со своей задачей. Однако если вас «поймают», то штраф будет огромным.

Обман счетчиков при помощи магнитов – это сомнительное удовольствие. Из-за таких манипуляций можно понести большие убытки. Поэтому лучше использовать ресурсы с умом.

kanaliza.ru

Добро пожаловать!

Измерительные инструменты электроэнергетической сферы нужны для контроля состояния токопроводящих сетей, устройств и различного оборудования. Универсальным контрольным прибором являются клещи токоизмерительные. Для поиска клада в развалинах замка, крепежных деталей в строительных конструкциях и решения других практических задач можно сделать металлоискатель с… При выполнении различных электромонтажных работ очень часто необходимо быстро и качественно снять изоляцию на кабеле или расположенных внутри него токопроводящих… Корректное определение исходных требований помогает правильно выбрать компоненты и настроить работу системы освещения в разных помещениях и на открытом воздухе…. От количества света на рабочем месте зависят, как качество выполняемой работы, так и здоровье работника, который её выполняет. Не только… Чтобы определить, какой шуруповёрт лучше аккумуляторный или сетевой, нужно понимать, в каких условиях должен функционировать инструмент. Аккумулятор позволяет работать беспроводным… Среди большого выбора паяльного оборудования заслуживает особого внимания импульсный паяльник. Ручной электроинструмент обладает одним неоспоримым достоинствам – это быстрое приведение… Нарисовать эскиз электрической схемы – задача непростая. Для этого требуется соблюдать не только масштаб и пропорции, но и знать многие. .. Среди большого ассортимента паяльного оборудования на рынке радиотехники стоит обратить внимание на мини электропаяльники с питанием напряжением 12 вольт. Малогабаритный… Элементы 17 группы таблицы Д.И. Менделеева – галогены. Классические неметаллы, в чистом виде в природе не встречающиеся. Галоген – это…

На сайте компании Amperof.ru представлена информация, которая связана с таким понятием как электричество, которое включает в себя обширные знания в различных областях науки. Оно стало неотъемлемой частью нашей жизни, используется во всех сферах человеческой деятельности и представить жизнедеятельность человека без использования электричества невозможно. Электротехнические приборы, устройства и приспособления стали верными помощниками человека. Они облегчают труд, как в быту, так и на производстве, офисе, заменяют низкоквалифицированный и просто украшают наш быт. Человечество долгое время шло к тем достижениям в области электричества, которые мы используем в настоящее время. Бесценный опыт позволяет создавать оригинальные и экономные в плане потребления электроэнергии изделия, а также обезопасить человека от удара электрическим током. Знания основ электротехники, электроснабжения, устройства и принципов работы электрооборудования, бытовых приборов нужны не только электрикам, электромонтерам, энергетикам, проектантам, но и любителям делать все своими руками. Пригодятся такие знания и тем, кто просто желает пополнить свои знания о мире электричества. Это поможет осознанно выбирать необходимые устройства и приборы

Вся информация представлена в таких рубриках: Электроэнергия, электроснабжение, электрооборудование, электромонтаж, освещение, умный дом, cервисы.

В каждой из этих рубрик дана полная информация по теме, которая постоянно пополняется, т.к. прогресс не стоит на месте. Они пополнят Ваши знания в электротехнической области и помогут сделать правильный выбор того или иного электрического прибора или оборудования, а также сделают безопасным пользование ими. Наша цель дать профессионалам и любителям нашей тематики максимальную информацию по разнообразным темам, ответить на вопросы, спросить совет и получить на него квалифицированный ответ. Добро пожаловать на сайт!

amperof.ru

УЗО, которое везде запрещено, но не в РФ. | Советы Дмитрия

Доброго времени суток, дорогие подписчики и читатели моего канала!

Введение

Меня зовут Дмитрий и я электромонтажник. Занимаюсь своим ремеслом уже почти 6 лет. Недавно в комментариях один из моих старых подписчиков написал, что хорошо бы написать об запрещённых везде УЗО, которые у нас почему-то до сих пор разрешены и продаются везде. Я решил поддержать его инициативу и написать об этом. Писал об этом вскользь однажды, но сейчас решил посвятить этому статью.

УЗО от ABB (электромеханическое). Фотография автора статьи.

Что такое УЗО

УЗО – это маркетинговое название такого устройства как ВДТ (выключатель дифференциального тока), которое используется для защиты от дифференциальных токов, без встроенной защиты от сверхтоков. Если простыми словами, то защищает оно от поражения электрическим током и от утечек тока, но у него отсутствует защита от перегрузки и КЗ. Есть разные виды, но первостепенно они отличаются по принципу работы: электронные и электромеханические.

Разница между электронным и электромеханическим УЗО

Как я писал выше, разница в принципе работы, но если вкратце, то одно сработает при обрыве нуля, а другое нет. Почему так происходит? – Потому что в электронном УЗО есть блок питания, который без нуля просто не будет работать и поэтому не сработает при утечках с фазы. А функционирование электромеханического УЗО не зависит от наличия напряжения.

УЗО от HAGER (электромеханическое) и АВДТ от IEK (электронное). Источник: https://clck.ru/UBuiY

В России, да и во многих странах СНГ, на данный момент на рынке представлено большое множество этих устройств, но в Германии, Италии, Финляндии, Франции и других развитых странах электронное УЗО под запретом. Оно дешевле – это да, но тот факт, что ваша защита вас просто может не спасти в нужный момент определённо вызывает только одно чувство – печаль.

Как отличить

электронное от электромеханического УЗО

Ну для начала при покупке спросите именно электромеханическое УЗО и тогда вам скорее всего его и дадут. В комплекте к УЗО почти всегда идёт коробка и сертификат, на которых должен быть указан принцип работы. Если же ничего из перечисленного нет, то тут вам поможет только схема на самом УЗО. Отличия вы можете увидеть на примере двух автоматов: УЗО от HAGER (электромеханическое) и АВДТ (автоматический выключатель дифференциального тока) от IEK (электронное). Ниже галерея из двух фотографий этих схем.

УЗО от HAGER (электромеханическое). Источник: https://clck.ru/UBuiYУЗО от HAGER (электромеханическое). Источник: https://clck.ru/UBuiY

Электронное УЗО нельзя ставить?

На самом деле по нормативной документации электронное УЗО разрешено в РФ, но смысл в том, что развитые страны давно отказались от его использования из-за того, что для обычного потребителя такая защита недостаточна. Не каждый, при отключении электричества дома, первым делом проверит наличие напряжения в щите, а затем уже будет перемещаться по дому трогая все электроприборы.

Для обычного же потребителя отключения электричества означает его отсутствие, даже если на самом деле нет только нуля, что в обычной ситуации безопасно, а вот в аварийной (скажем, при пробитии ТЭНа бойлера) это уже опасно, даже если есть заземление. При аварийной ситуации электронной УЗО без нуля просто не отработает. А какой тогда в нём смысл, если такое вообще может произойти?

Вывод

На самом деле всё уже написал в статье, но поясню ещё раз вкратце: если решили ставить УЗО (ВТД) или АВДТ, то ставьте электромеханическое и будет вам счастье. Отличить электронное и электромеханическое УЗО или АВДТ очень просто, поэтому перед покупкой обязательно убедитесь, что берёте правильное устройство. Если считаете статью полезной, то оцените её и подписывайтесь на канал. Если есть вопросы или дополнения, то пишите в комментарии.

Подписаться

Статья по подбору УЗО

Статья про то, почему нельзя соединять однополюсные автоматы

Статья где я рассказываю почему не использую автоматику от ИЕК

Всего вам доброго!

Все, что вам нужно знать о магнитных расходомерах

Магнитный расходомер — это объемный расходомер, не имеющий движущихся частей. Он идеально подходит для очистки сточных вод или любых загрязненных проводящих жидкостей или жидкостей на водной основе. Магнитные расходомеры также идеально подходят для приложений, где требуется низкий перепад давления и низкие эксплуатационные расходы.

Магнитные расходомеры обычно не работают с углеводородами, дистиллированной водой и многими неводными растворами.

Как работает магнитный расходомер?

Магнитные расходомеры используют магнитное поле для создания и направления потока жидкости через трубу.Сигнал напряжения создается, когда проводящая жидкость проходит через магнитное поле расходомера. Чем быстрее течет жидкость, тем сильнее генерируется сигнал напряжения. Электродные датчики, расположенные на стенках расходомерной трубки, улавливают сигнал напряжения и отправляют его на электронный преобразователь, который обрабатывает сигнал для определения расхода жидкости.

Каков принцип действия магнитного расходомера?

Работа магнитного расходомера или магнитометра основана на законе Фарадея, который гласит, что напряжение, индуцируемое на любом проводнике, когда он движется под прямым углом через магнитное поле, пропорционально скорости этого проводника.

Применительно к конструкции магнитных расходомеров закон Фарадея указывает, что напряжение сигнала (E) зависит от средней скорости жидкости (V), напряженности магнитного поля (B) и длины проводника (D) (который в этот пример — расстояние между электродами).

Формула Фарадея

E пропорционально V x B x D, где:

E = напряжение, генерируемое в проводнике

V = скорость проводника

B = напряженность магнитного поля

D = длина проводника

Чтобы применить этот принцип к измерению расхода с помощью магнитного расходомера, необходимо сначала заявить, что измеряемая жидкость должна быть электропроводной для применения принципа Фарадея.

Применительно к конструкции магнитных расходомеров закон Фарадея указывает, что напряжение сигнала (E) зависит от средней скорости жидкости (V), напряженности магнитного поля (B) и длины проводника (D) (который в этот пример — расстояние между электродами).

В случае магнитных расходомеров пластинчатого типа магнитное поле создается по всему поперечному сечению расходомерной трубки. Если это магнитное поле рассматривать как измерительный элемент магнитного расходомера, можно увидеть, что измерительный элемент подвергается воздействию гидравлических условий по всему поперечному сечению расходомера.

В расходомерах вставного типа магнитное поле излучается наружу от вставленного зонда.

Как выбрать и установить магнитный расходомер?

Ключевые вопросы, на которые необходимо ответить перед выбором магнитного расходомера:

• Жидкость токопроводящая или на водной основе?
• Жидкость или суспензия абразивные?
• Вам нужен встроенный дисплей или выносной дисплей?
• Вам нужен аналоговый выход?
• Каков минимальный и максимальный расход для расходомера?
• Какое минимальное и максимальное рабочее давление?
• Какова минимальная и максимальная температура процесса?
• Является ли жидкость химически совместимой со смачиваемыми частями расходомера?
• Какой размер трубы?
• Труба всегда полна?

Есть три распространенных типа магнитных расходомеров. Конкретные требования вашего приложения определят, какой магнитный расходомер лучше всего:

• Вставной магнитный расходомер — лучший вариант для труб большого диаметра
• Встроенный магнитный расходомер — лучше всего подходит для приложений, требующих высокой точности или требующих более высоких расходов
• Магнитные расходомеры с низким расходом — Лучше всего подходят для приложений с низким расходом

Выберите правильный расходомер

Погружные магнитометры

Эти универсальные и простые в установке расходомеры обеспечивают точное измерение расхода в широком динамическом диапазоне при диаметрах труб от 0.От 5 до 8 дюймов, удовлетворяя требованиям множества разнообразных приложений. Магметры серии FMG3000 предлагают различные варианты выходных сигналов для использования с расходомерами OMEGA с частотным выходом или выходным сигналом от 4 до 20 мА. Измерение скорости потока компенсируется температурой с помощью встроенного датчика температуры датчик.

Учить больше

Линейные магметры

Электромагнитные расходомеры серии FMG90B предназначены для измерения проводящих жидкостей.Магметры FMG90B не имеют движущихся частей и футеровки из ПТФЭ, они могут работать со сточными водами, целлюлозой, пищевыми продуктами и суспензиями.

Учить больше

Магметры малого расхода

FMG-2000 не имеет движущихся частей, а электроды предназначены для предотвращения загрязнения. Этот магметр не требует обслуживания в тех случаях, когда механические счетчики могут мешать обломкам.Нет деталей, которые могут изнашиваться. Минимальные требования к прямой трубе позволяют использовать счетчики серии FMG-2000 в конфигурациях трубопроводов, где между счетчиком и коленом мало места. Счетчики серии FMG-2000 имеют степень защиты IP68 для приложений, в которых счетчик может находиться под водой на глубине до 3 м (10 футов) в течение продолжительных периодов времени. Скорость и общая индикация стандартные. Скорость, общие единицы и импульсный выход настраиваются пользователем с помощью сенсорной клавиатуры на передней панели.

FMG-2000 не имеет движущихся частей, а электроды предназначены для предотвращения загрязнения.Этот магметр не требует обслуживания в тех случаях, когда механические счетчики могут мешать обломкам. Нет деталей, которые могут изнашиваться. Минимальные требования к прямой трубе позволяют использовать счетчики серии FMG-2000 в конфигурациях трубопроводов, где между счетчиком и коленом мало места. Счетчики серии FMG-2000 имеют степень защиты IP68 для приложений, в которых счетчик может находиться под водой на глубине до 3 м (10 футов) в течение продолжительных периодов времени. Скорость и общая индикация стандартные. Скорость, общие единицы и импульсный выход настраиваются пользователем с помощью сенсорной клавиатуры на передней панели.

Учить больше

Как установить магнитный расходомер?

Рекомендации по установке вставных магнитных расходомеров

Выберите место для датчика, где профиль потока полностью развит и не подвержен никаким помехам. Рекомендуется как минимум 10 диаметров трубы прямого участка на входе и 5 диаметров на выходе. В некоторых ситуациях может потребоваться 20 диаметров трубы или более выше по потоку, чтобы обеспечить полностью развитый профиль турбулентного потока.Вставной магнитный расходомер чувствителен к пузырькам воздуха на электродах. Если есть какие-либо сомнения в том, что труба абсолютно заполнена, установите датчик под углом от 45 до 135 градусов.

Требования к заземлению

Магнитные датчики потока чувствительны к электрическому шуму, который присутствует в большинстве трубопроводных систем. В системах пластиковых трубопроводов жидкость несет в себе значительный уровень статического электричества, которое необходимо заземлить для обеспечения наилучших характеристик магнитного расходомера. В руководство по установке включены инструкции по наилучшему заземлению магнитного расходомера.
Магнитные расходомеры очень чувствительны к пузырькам воздуха, из-за чего магнитные расходомеры могут показывать высокие значения. Направление расходомера должно обеспечивать полное заполнение расходомера водой. Если есть какие-либо сомнения в том, что труба может быть не полностью заполнена, установите датчик под углом от 45 до 135 градусов, чтобы не повлиять на точность измерения расхода.

Замечания по установке проточных магнитных расходомеров

Для проточных расходомеров не требуется столько прямой трубы, сколько для вставных типов.Рекомендуется иметь прямой участок от 5 до 10 диаметров трубы до и от 1 до 2 диаметров после. В вертикальных трубопроводах поток всегда должен идти вверх, а не вниз. Эти расходомеры очень чувствительны к пузырькам воздуха. Магнитный расходомер не может отличить увлеченный воздух от технологической жидкости; следовательно, пузырьки воздуха заставят магнитный расходомер показывать высокие значения.

Магнитные расходомеры с низким расходом

Эти расходомеры с магнитным потоком с низким расходом также встраиваются в линию и имеют соединения от 3/8 до ½ NPT.Серия FMG200 обеспечивает расход до 0,38 л / мин (0,1 гал / мин). Стандартный цифровой дисплей с релейными и аналоговыми выходами.

В течение многих лет датчики, используемые в приложениях с высокой надежностью, например, в аэрокосмических и военных приложениях, полагались на разъемы, такие как разъемы Mil-C-5015 или MIL-C-38999, которые обеспечивали высокую надежность и безопасность соединений, но по высокой цене. Однако с расширением использования систем промышленной автоматизации количество используемых датчиков резко увеличилось, что привело к необходимости создания надежной и рентабельной системы подключения для этих датчиков.

Просмотреть эту страницу на другом языке или в другом регионе
Руководство по проектированию постоянных магнитов

| Рекомендации по проектированию магнитов

Соображения при проектировании, проектировании и производстве магнита

1.0 Введение

Магниты являются важной частью нашей повседневной жизни, выступая в качестве основных компонентов во всем: от электродвигателей, громкоговорителей, компьютеров, проигрывателей компакт-дисков, микроволновых печей и семейного автомобиля до контрольно-измерительных приборов, производственного оборудования и исследований.Их вклад часто упускается из виду, потому что они встроены в устройства и обычно находятся вне поля зрения.

Магниты действуют как преобразователи, преобразуя энергию из одной формы в другую без какой-либо постоянной потери собственной энергии. Общие категории функций постоянного магнита:

1. От механического к механическому — притяжение и отталкивание. Примеры применений, в которых это используется, — магнитные сепараторы, удерживающие устройства, магнитные приводы крутящего момента и магнитные подшипники.
2. Mechanical to Electrical — преобразование движения в электрическую энергию. Примеры приложений — генераторы, магнето и микрофоны.
3. От электрического к механическому — преобразование электрической энергии в движение. Примеры приложений: двигатели, счетчики, реле, исполнительные механизмы, громкоговорители и устройство отклонения заряженных частиц, лампы бегущей волны, ионные насосы и циклотроны.
4. Mechanical to Heat — преобразование движения в тепловую энергию.Примером применения являются вихретоковые нагреватели.
5. Специальные эффекты — например, сопротивление магнето, устройства на эффекте Холла и магнитный резонанс.

В следующих разделах дается краткое представление о конструкции и применении технических постоянных магнитов. Команда разработчиков и инженеров Integrated Magnetics будет рада помочь вам в дальнейшем в ваших приложениях, связаться с нами или отправить нам запрос ценового предложения и сообщить, чем мы можем помочь.

2.0 Современные магнитные материалы

Существует четыре класса современных выпускаемых на рынок магнитов, каждый в зависимости от состава материала. В каждом классе есть группа марок со своими магнитными свойствами. Эти общие классы:

1. Неодим Железо Бор
2. Самарий Кобальт
3. Керамика
4. Алнико

NdFeB и SmCo вместе известны как редкоземельные магниты, потому что оба они состоят из материалов из группы редкоземельных элементов.

• Неодим Железо Бор (общий состав Nd ₂ Fe ₁₄ B, часто сокращенно NdFeB) является самым последним коммерческим дополнением к семейству современных магнитных материалов. При комнатной температуре магниты из NdFeB демонстрируют самые высокие свойства из всех магнитных материалов.
• Самарий Кобальт производится в двух составах: Sm ₁ Co ₅ и Sm ₂ Co ₁₇ — часто называемые типами SmCo 1: 5 или SmCo 2:17.Типы 2:17 с более высокими значениями H _ci обладают большей внутренней стабильностью, чем типы 1: 5.

Феррит

• , также известный как керамические магниты (общий состав BaFe ₂ O ₃ или SrFe ₂ O ₃ ), продается с 1950-х годов и продолжает широко использоваться сегодня из-за их низкой стоимости. Особой формой ферритового магнита является «гибкий» материал, полученный путем связывания ферритового порошка в гибкую связку.

Магниты

• Alnico (общий состав Al-Ni-Co) были коммерциализированы в 1930-х годах и широко используются до сих пор.

Эти материалы обладают рядом свойств, которые подходят для самых разных областей применения. Нижеследующее предназначено для того, чтобы дать широкий, но практический обзор факторов, которые необходимо учитывать при выборе подходящего материала, марки, формы и размера магнита для конкретного применения. В таблице ниже показаны типичные значения основных характеристик для выбранных марок различных материалов для сравнения. Эти значения будут подробно обсуждаться в следующих разделах. (верх)

Таблица 2.1. Сравнение материалов магнитов

* T _max (максимальная практическая рабочая температура) _{только для справки.Максимальная практическая рабочая температура любого магнита зависит от схемы, в которой он работает.}

3,0 Единицы измерения

Распространены три системы единиц измерения: система СИ (сантиметр, грамм, секунда), система СИ (метр, килограмм, секунда) и английская (дюйм, фунт, секунда). Здесь мы использовали систему cgs для магнитных единиц, если не указано иное. (верх)

Таблица 3.1 Единицы измерения Системы

Таблица 3.2 Коэффициенты пересчета

Щелкните здесь, чтобы просмотреть интерактивную версию этой таблицы преобразования.

4.0 Рекомендации по проектированию

Основные проблемы конструкции постоянных магнитов вращаются вокруг оценки распределения магнитного потока в магнитной цепи, которая может включать постоянные магниты, воздушные зазоры, проводящие элементы с высокой проницаемостью и электрические токи.Точные решения для магнитных полей требуют сложного анализа многих факторов, хотя приближенные решения возможны на основе некоторых упрощающих предположений. Получение оптимальной конструкции магнита часто требует опыта и компромиссов. (верх)

4.1 Анализ методом конечных элементов

Программы моделирования

Finite Element Analysis (FEA) используются для анализа магнитных проблем с целью получения более точных решений, которые затем могут быть протестированы и адаптированы к прототипу магнитной структуры.Используя модели FEA, можно рассчитать плотности потока, крутящие моменты и силы. Результаты могут быть выведены в различных формах, включая графики векторных магнитных потенциалов, карты плотности потока и графики пути потока. Команда разработчиков и инженеров Integrated Magnetics имеет обширный опыт работы со многими типами магнитных конструкций и может помочь в разработке и исполнении моделей FEA. Чтобы узнать больше, посетите нашу страницу анализа методом конечных элементов. (верх)

4.2 Кривая B-H

Основой конструкции магнита является кривая B-H или петля гистерезиса, которая характеризует каждый материал магнита.Эта кривая описывает циклическую смену магнита в замкнутой цепи, когда он доводится до насыщения, размагничивается, насыщается в противоположном направлении, а затем снова размагничивается под действием внешнего магнитного поля.

Второй квадрант кривой B-H, обычно называемый «кривой размагничивания», описывает условия, при которых постоянные магниты используются на практике. Постоянный магнит будет иметь уникальную статическую рабочую точку, если размеры воздушного зазора фиксированы и если любые соседние поля поддерживаются постоянными.В противном случае рабочая точка будет перемещаться по кривой размагничивания, способ которой должен быть учтен при проектировании устройства.

Три наиболее важных характеристики кривой BH — это точки, в которых она пересекает оси B и H (при B _r — остаточная индукция — и H _c — коэрцитивная сила — соответственно) и точка при которые произведение B и H являются максимальными (BH _max — максимальное энергетическое произведение). _{B r представляет собой максимальный магнитный поток, который магнит может создать в условиях замкнутой цепи.В реальной полезной работе постоянные магниты могут только приблизиться к этой точке. H c представляет собой точку, в которой магнит размагничивается под действием внешнего магнитного поля. BH max представляет собой точку, в которой произведение B и H на плотность энергии магнитного поля в воздушном зазоре, окружающем магнит, является максимальным. Чем выше это произведение, тем меньше должен быть объем магнита. При проектировании следует также учитывать изменение кривой B-H в зависимости от температуры.Этот эффект более подробно рассматривается в разделе «Стабильность постоянного магнита». (верх)}

При построении кривой B-H значение B получается путем измерения общего потока в магните (φ) и последующего деления его на площадь полюса магнита (A) для получения плотности потока (B = φ / A). Общий поток складывается из потока, создаваемого в магните намагничивающим полем (H), и внутренней способности материала магнита создавать больший поток из-за ориентации доменов.Таким образом, магнитная индукция магнита состоит из двух компонентов, одна из которых равна приложенной H, а другая создается внутренней способностью ферромагнитных материалов создавать магнитный поток. Собственная магнитная индукция обозначается символом B _i , где общий поток B = H + B _i , или, B _i = B — H. В нормальных рабочих условиях внешнее намагничивающее поле отсутствует, и магнит работает во втором квадранте, где H имеет отрицательное значение. Хотя это строго отрицательное число, H обычно называют положительным числом, и поэтому в обычной практике B _i = B + H.Можно построить как внутреннюю, так и нормальную кривую B-H. Точка, в которой собственная кривая пересекает ось H, представляет собой внутреннюю коэрцитивную силу и обозначается символом H _{c i} . Высокие значения H _{c i} являются показателем стабильности материала магнита. Нормальная кривая может быть получена из внутренней кривой и наоборот. На практике, если магнит работает в статическом режиме без внешних полей, нормальной кривой будет достаточно для целей проектирования.При наличии внешних полей нормальная и внутренняя кривые используются для определения изменений внутренних свойств материала. (верх)

4.3 Расчет магнита

При отсутствии возбуждения катушки длину магнита и площадь полюса можно определить по следующим уравнениям:

Уравнение 1
и

Уравнение 2
где:

• B _м = плотность потока в рабочей точке ,
• H _м = сила намагничивания в рабочей точке ,
• A _г = площадь воздушного зазора ,
• L _г = длина воздушного зазора ,
• B _г = плотность потока зазора ,
• A _м = площадь полюса магнита ,
• L _м = длина магнита .

Комбинируя два уравнения, коэффициент проницаемости P _c можно определить следующим образом:

Уравнение 3

Строго,

, где µ — проницаемость среды, а k — коэффициент, учитывающий утечку и сопротивление, которые зависят от геометрии и состава магнитной цепи.

(коэффициент внутренней проницаемости P _ci = B _i / H.Поскольку нормальный коэффициент проницаемости P _c = B / H, а B = H + B _i , P _c = (H + B _i ) / H или P _c = 1 + B _i / Н. Несмотря на то, что значение H во втором квадранте на самом деле отрицательное, H обычно называют положительным числом. Принимая во внимание это соглашение, P _c = 1 — B _i / H или B _i / H = P _ci = P _c + 1. Другими словами, коэффициент внутренней проницаемости равен к нормальному коэффициенту проницаемости плюс 1.Это полезное соотношение при работе с магнитными системами, которые связаны с наличием внешних полей.) (вверху)

Коэффициент проницаемости — это полезное соотношение первого порядка, помогающее указать на подходящий материал магнита и приблизительные размеры магнита. Цель хорошей конструкции магнита обычно состоит в том, чтобы минимизировать требуемый объем материала магнита за счет работы магнита на BH _max . Коэффициент проницаемости, при котором встречается BH _max , указан в таблицах свойств материалов. (верх)

Мы можем сравнить различные магнитные материалы по общим характеристикам, используя уравнение 3 выше.

Учтите, что в данном воздушном зазоре требуется определенное поле, поэтому известны параметры B _g , H _g (сила намагничивания воздушного зазора), A _g и L _g .

• Alnico 5 обладает способностью обеспечивать очень высокие уровни плотности магнитного потока B _м , что часто бывает желательно в электромеханических устройствах с высокими рабочими характеристиками.Однако это сопровождается низкой коэрцитивной силой H _м , и поэтому потребуется немалая длина магнита.
• Alnico 8 работает при более высокой силе намагничивания, H _м , для чего требуется меньшая длина L _м , но дает меньшее значение B _м и, следовательно, требуется большая площадь магнита A _м .
• Редкоземельные материалы обладают плотностью потока от разумных до высоких при очень высоких значениях силы намагничивания. Следовательно, необходимы очень короткие магниты, и требуемый объем этого материала будет небольшим.

Феррит

• работает при относительно низких плотностях магнитного потока, и поэтому ему потребуется соответственно большая площадь поверхности полюса, A _м .

Метод коэффициента проницаемости с использованием кривых размагничивания позволяет первоначальный выбор материала магнита в зависимости от доступного пространства в устройстве, что определяет допустимые размеры магнита. (верх)

4.3.1 Расчет плотности потока на центральной линии магнита

Щелкните здесь, чтобы рассчитать магнитную индукцию прямоугольных или цилиндрических магнитов в различных конфигурациях.

Для магнитных материалов с прямолинейными нормальными кривыми размагничивания, таких как редкоземельные элементы и керамика, можно с достаточной точностью рассчитать плотность потока на расстоянии X от поверхности полюса (где X> 0) на центральной линии магнита при различных условиях. условий.

а. Цилиндрические магниты

Уравнение 4

В таблице 4.3.1 показаны расчеты плотности потока для магнита диаметром 0,500 дюйма на 0.Длина 250 дюймов на расстоянии 0,050 дюйма от поверхности полюса для различных материалов. Обратите внимание, что вы можете использовать любую единицу измерения для размеров; поскольку уравнение представляет собой соотношение размеров, результат будет одинаковым для любой системы единиц. Результирующая плотность потока выражается в гауссах. (верх)

Таблица 4.3.1 Плотность потока в зависимости от материала

б.Прямоугольные магниты

Уравнение 5 (где все углы указаны в радианах)

г. Для кольцевых магнитов

Уравнение 6

г. Для магнита на стальной задней пластине
Заменить 2L в приведенных выше формулах.

e. Для одинаковых магнитов, обращенных друг к другу в положениях притяжения
Значение B _x в центре зазора вдвое превышает значение B _x в случае 3.В точке P B _p представляет собой сумму B _(x-p) и B _(x-p) , где (X + P) и (X-P) заменяют X в случае 3. (вверху)

ф. Для одинаковых, скрученных магнитов, обращенных друг к другу в позиции притяжения
Замените 2L на L в случае 4 и примените ту же процедуру для расчета B _p .

4.3.2 Расчет сил

Силу притяжения, прилагаемую магнитом к ферромагнитному материалу, можно рассчитать по формуле:

Уравнение 7

, где F — сила в фунтах, B — плотность потока в килогауссах, а A — площадь полюса в квадратных дюймах.Вычисление B — сложная задача, если это нужно делать строго. Однако можно приблизительно оценить удерживающую силу некоторых магнитов, контактирующих с куском стали, используя соотношение:

Уравнение 8

, где B _r — остаточная магнитная индукция материала, A — площадь полюса в квадратных дюймах, а L _м — магнитная длина.

Щелкните здесь, чтобы рассчитать приблизительное усилие прямоугольного или дискового магнита.

Эта формула предназначена только для определения порядка величины удерживающей силы, доступной от магнита с одним полюсом, находящимся в прямом контакте с плоской обработанной стальной поверхностью. Формула может использоваться только для материалов с прямой кривой размагничивания, то есть для редкоземельных и ферритовых материалов, и где длина магнита, L _м , находится в пределах нормальных стандартных конфигураций магнита. (верх)

5.0 Стабильность постоянного магнита

Способность постоянного магнита поддерживать внешнее магнитное поле возникает из-за того, что небольшие магнитные домены «заблокированы» в своем положении из-за кристаллической анизотропии внутри материала магнита.После установления первоначальной намагниченности эти положения удерживаются до тех пор, пока не будут действовать силы, превышающие те, которые блокируют домены. Энергия, необходимая для возмущения магнитного поля, создаваемого магнитом, варьируется для каждого типа материала. Постоянные магниты могут быть изготовлены с чрезвычайно высокими коэрцитивными силами (H _c ), которые будут поддерживать выравнивание доменов в присутствии сильных внешних магнитных полей. Стабильность можно описать как повторяющиеся магнитные характеристики материала в определенных условиях в течение срока службы магнита.

Факторы, влияющие на стабильность магнита, включают время, температуру, изменения сопротивления, неблагоприятные поля, радиацию, удары, напряжение и вибрацию.

5.1 Время

Влияние времени на современные постоянные магниты минимально. Исследования показали, что постоянные магниты изменятся сразу после намагничивания. Эти изменения, известные как «магнитная ползучесть», происходят, когда менее стабильные домены подвержены колебаниям тепловой или магнитной энергии даже в термически стабильной среде.Это изменение уменьшается по мере уменьшения количества нестабильных доменов. Редкоземельные магниты вряд ли испытают этот эффект из-за их чрезвычайно высокой коэрцитивной силы. Долгосрочные исследования зависимости времени от магнитного потока показали, что недавно намагниченный магнит теряет незначительный процент своего магнитного потока в зависимости от возраста. За 100 000 часов эти потери находятся в диапазоне от практически нуля для материалов из самария и кобальта до менее 3% для материалов Alnico 5 при низких коэффициентах проницаемости. (верх)

5.2 Температура

Температурные эффекты делятся на три категории:

• Обратимые потери.
• Безвозвратные, но возмещаемые убытки.
• Безвозвратные и безвозвратные убытки.

5.2.1 Обратимые убытки

Это потери, которые восстанавливаются, когда магнит возвращается к своей исходной температуре. Обратимые потери не могут быть устранены магнитной стабилизацией.Обратимые потери описываются обратимыми температурными коэффициентами (T _c ), приведенными в таблице 5.1. T _c выражается в процентах на градус Цельсия. Эти цифры различаются для конкретных марок каждого материала, но являются репрезентативными для класса материала в целом. Из-за того, что температурные коэффициенты B _r и H _c значительно различаются, кривая размагничивания имеет «изгиб» при повышенных температурах. (верх)

Таблица 5.1 Обратимые температурные коэффициенты B _r и H _c

5.2.2 Необратимые, но возмещаемые убытки

Эти потери определяются как частичное размагничивание магнита от воздействия высоких или низких температур. Эти потери могут быть восстановлены только путем повторного намагничивания и не восстанавливаются, когда температура возвращается к исходному значению. Эти потери возникают, когда рабочая точка магнита опускается ниже изгиба кривой размагничивания.Эффективная конструкция постоянного магнита должна иметь магнитную цепь, в которой магнит работает с коэффициентом магнитной проницаемости выше изгиба кривой размагничивания при ожидаемых повышенных температурах. Это предотвратит изменение производительности при повышенных температурах. (верх)

5.2.2 Безвозвратные и безвозвратные убытки

Металлургические изменения происходят в магнитах, подвергающихся воздействию очень высоких температур, и их невозможно исправить повторным намагничиванием. Таблица 5.2 показаны критические температуры для различных материалов, где:

• T _кюри — температура Кюри, при которой элементарные магнитные моменты рандомизируются и материал размагничивается; и
• T _max — это максимальные практические рабочие температуры * для основных классов материалов. Различные сорта каждого материала имеют значения, немного отличающиеся от значений, представленных здесь.

Таблица 5.2 Критические температуры для различных материалов

(* Температуры указаны в градусах Цельсия с эквивалентом по Фаренгейту в скобках.)

* Обратите внимание, что максимальная практическая рабочая температура зависит от рабочей точки магнита в цепи. Чем выше рабочая точка на кривой размагничивания, тем выше температура, при которой может работать магнит. (верх)

Гибкие материалы не включены в эту таблицу, поскольку связующие, которые используются для придания гибкости магниту, разрушаются до того, как в магнитном ферритовом порошке произойдут металлургические изменения, которые придают гибким магнитам их магнитные свойства. (верх)

Частичное размагничивание магнита контролируемым воздействием повышенных температур стабилизирует магнит по температуре. Незначительное снижение плотности потока улучшает стабильность магнита, поскольку домены с низкой приверженностью к ориентации первыми теряют свою ориентацию. Стабилизированный таким образом магнит будет демонстрировать постоянный магнитный поток при воздействии эквивалентных или более низких температур. Более того, партия стабилизированных магнитов будет демонстрировать меньшее изменение магнитного потока по сравнению друг с другом, поскольку верхний конец кривой колокола, который характеризует нормальное изменение, будет приближаться к остальной части партии. (верх)

5.3 Изменения сопротивления

Эти изменения происходят, когда магнит подвергается изменениям магнитной проницаемости, таким как изменения размеров воздушного зазора во время работы. Эти изменения изменят сопротивление цепи и могут привести к тому, что рабочая точка магнита упадет ниже изгиба кривой, что приведет к частичным и / или необратимым потерям. Степень этих потерь зависит от свойств материала и степени изменения проницаемости. Стабилизация может быть достигнута путем предварительного воздействия на магнит ожидаемых изменений сопротивления.

5.4 Неблагоприятные поля

Внешние магнитные поля в режимах отталкивания создают размагничивающий эффект на постоянных магнитах. На редкоземельные магниты с коэрцитивной силой, превышающей 15 кЭ, таким образом воздействовать трудно. Однако Alnico 5 с коэрцитивной силой 640 Э столкнется с магнитными потерями при наличии любой силы магнитного отталкивания, включая аналогичные магниты. Применение ферритовых магнитов с коэрцитивной силой около 4 КЭ следует тщательно оценивать, чтобы оценить влияние внешних магнитных полей. (верх)

5,5 Излучение

Редкоземельные материалы обычно используются для отклонения пучка заряженных частиц, поэтому необходимо учитывать возможное радиационное воздействие на магнитные свойства. Исследования (A.F. Zeller и J.A. Nolen, Национальная сверхпроводящая циклотронная лаборатория, 09/87, и E.W. Blackmore, TRIUMF, 1985) показали, что SmCo и особенно Sm ₂ Co ₁₇ выдерживают излучение в 2-40 раз лучше, чем материалы NdFeB. SmCo демонстрирует значительное размагничивание при облучении пучком протонов от 10 ⁹ до 10 ¹⁰ рад.Было показано, что испытательные образцы NdFeB теряют всю свою намагниченность при 7 x 10 ⁷ рад и 50% при дозе 4 x 10 ⁶ рад. В общем, рекомендуется использовать магнитные материалы с высокими значениями H _ci в радиационной среде, чтобы они работали с высокими коэффициентами проницаемости, P _c , и чтобы они были защищены от прямого облучения тяжелыми частицами. Стабилизация может быть достигнута предварительным воздействием ожидаемого уровня радиации. (верх)

5.6 Удар, напряжение и вибрация

Ниже разрушительных пределов эти эффекты очень незначительны для современных магнитных материалов. Однако жесткие магнитные материалы по своей природе хрупкие и могут быть легко повреждены или расколоты при неправильном обращении. В частности, самарий Кобальт является хрупким материалом, поэтому при обращении необходимо соблюдать особые меры предосторожности, чтобы избежать повреждений. Тепловой удар, когда ферриты и самарий-кобальтовые магниты подвергаются воздействию высоких температурных градиентов, может вызвать трещины внутри материала, и его следует избегать. (верх)

6.0 Методы производства

Постоянные магниты изготавливаются одним из следующих способов:

• Спекание (редкоземельные металлы, ферриты и алникосы)
• Связывание под давлением или литье под давлением (редкоземельные элементы и ферриты)
• Кастинг, (Alnicos)
• Экструзия (связанный неодим и гибкий)
• Календарь (гибкий)

Процесс спекания включает прессование мелких порошков под высоким давлением в выравнивающем магнитном поле, а затем спекание для плавления в твердую форму.После спекания форма магнита будет шероховатой, и ее необходимо будет обработать для достижения жестких допусков. Сложность форм, которые можно прессовать, ограничена. (верх)

Редкоземельные магниты могут быть запрессованы в штамп (с приложением давления в одном направлении) или изостатически прессованы (с одинаковым давлением во всех направлениях). Магниты, запрессованные изостатическим способом, обладают более высокими магнитными свойствами, чем магниты, прессованные штампом. Регулирующее магнитное поле для прессованных магнитов может быть как параллельным, так и перпендикулярным направлению прессования.Магниты, запрессованные с выравнивающим полем, перпендикулярным направлению прессования, обладают более высокими магнитными свойствами, чем прессованная форма с параллельным расположением. (верх)

Редкоземельные и ферритовые магниты также могут быть изготовлены путем соединения под давлением или литья под давлением магнитных порошков в несущей матрице. Плотность магнитного материала в этой форме ниже, чем в чистой спеченной форме, что приводит к более низким магнитным свойствам. Однако магниты на связке или литье под давлением могут изготавливаться с жесткими допусками «вне инструмента» и иметь относительно сложные формы.

Alnico производится в литом или спеченном виде. Алнико могут быть отлиты в больших или сложных формах (например, обычная подкова), в то время как спеченные магниты Алнико изготавливаются относительно небольших размеров (обычно одна унция или меньше) и простых форм.

Гибкие редкоземельные или ферритовые магниты изготавливаются путем каландрирования или экструзии магнитных порошков в гибкой несущей матрице, такой как винил. Плотность магнитного порошка и, следовательно, магнитные свойства в этой форме производства даже ниже, чем в связанной или литьевой форме.Гибкие магниты легко режутся или перфорируются по форме. Посетите нашу страницу «Производство и сборка», чтобы узнать больше о наших специализированных возможностях.

7.0 Физические характеристики и обработка постоянных магнитов

Спеченные самариево-кобальтовые и керамические магниты имеют небольшие трещины внутри материала, которые возникают в процессе спекания. При условии, что трещины не распространяются более чем на половину длины сечения, они обычно не влияют на работу магнита. Это также верно для небольших стружек, которые могут появиться во время обработки и обращения с этими магнитами, особенно на острых кромках.Магниты можно поворачивать, чтобы сломать края: это делается для того, чтобы избежать «зазубрин» острых краев из-за хрупкости материалов. При переворачивании кромки излома может составлять от 0,003 дюйма до 0,010 дюйма. Хотя неодим-железо-бор относительно прочен по сравнению с самарий-кобальтом и керамикой, он все же хрупкий, и при обращении необходимо соблюдать осторожность. Из-за этих неотъемлемых характеристик материала не рекомендуется использовать какие-либо постоянные магниты в качестве структурного компонента сборки.

Редкоземельные, алнико и керамические магниты обрабатываются шлифованием, что может значительно повлиять на стоимость магнита.Поэтому с экономической точки зрения желательно сохранение простой геометрии и широких допусков. Прямоугольные или круглые сечения предпочтительнее сложных форм. Квадратные отверстия (даже с большим радиусом) и очень маленькие отверстия трудно обрабатывать, и их следует избегать. Магниты можно шлифовать практически с любым заданным допуском. Однако для снижения затрат следует по возможности избегать допусков менее + 0,001 «.

Литые материалы Alnico обладают пористостью, что является естественным следствием процесса литья.Это может стать проблемой для небольших форм, которые изготавливаются из более крупных отливок. Пустоты занимают небольшую часть отливки большего размера, но могут составлять большую часть изготовленных магнитов меньшего размера. Это может вызвать проблему, когда критичны однородность или низкая вариация, и может быть целесообразно использовать спеченный Alnico или другой материал. Несмотря на несколько более низкие магнитные свойства, спеченный Alnico может давать более высокую или более однородную чистую плотность, что приводит к равному или более высокому чистому магнитному выходу. (верх)

В приложениях, где важны косметические свойства магнита, особое внимание следует уделять выбору подходящего материала, поскольку трещины, сколы, поры и пустоты являются обычным явлением в жестких магнитных материалах.

Integrated Magnetics имеет большой опыт обработки и обработки всех материалов с постоянными магнитами. Наше собственное обрабатывающее оборудование позволяет доставлять прототипы в серийное производство в короткие сроки.Свяжитесь с нами или отправьте нам запрос предложений и сообщите, чем мы можем помочь.

8.0 Покрытия

Материалы Samarium Cobalt, Alnico и Ferrite устойчивы к коррозии и не требуют покрытия от коррозии. Алнико легко покрывается гальваническим покрытием для достижения косметических качеств, а ферриты могут быть покрыты для герметизации поверхности, которая в противном случае будет покрыта толстой пленкой ферритового порошка (хотя это не проблема для большинства приложений).

Магниты с неодимом, железом и бором

подвержены коррозии, поэтому необходимо учитывать условия эксплуатации, чтобы определить необходимость нанесения покрытия.Для магнитов из неодима, железа и бора можно использовать никелирование или лужение, однако для успешного нанесения покрытия необходимо правильно подготовить материал и должным образом контролировать процесс нанесения покрытия. Гальванические цеха, имеющие опыт нанесения покрытия на материалы NdFeB, трудно найти, и они должны быть снабжены необходимой информацией для надлежащей подготовки и контроля процесса. Вакуумное осаждение хромата алюминия или кадмия было успешно испытано с толщиной покрытия всего 0,0005 дюймов.Тефлон и другие органические покрытия относительно недороги и также успешно прошли испытания. Еще один вариант для критических применений — это нанесение двух типов защитных покрытий или помещение магнита в корпус из нержавеющей стали или другой корпус, чтобы снизить вероятность коррозии. (верх)

9.0 Рекомендации по сборке

Integrated Magnetics имеет производственные мощности для изготовления сложных полюсных наконечников и корпусов магнитов для обеспечения полного узла магнита.При проектировании магнитных узлов следует учитывать следующие моменты.

9.1 Крепление магнитов к корпусу

Магниты можно успешно прикрепить к корпусу с помощью клея. Чаще всего используются цианоакрилатные клеи, которые рассчитаны на температуру до 350 ° F и имеют быстрое время отверждения. Быстрое время отверждения исключает необходимость в приспособлениях для удержания магнитов на месте во время отверждения связки. Также доступны клеи с более высокими температурными характеристиками, но они требуют отверждения в печи и фиксации магнитов, чтобы удерживать их на месте.Если магнитные узлы должны использоваться в вакууме, следует учитывать возможное выделение газов из клея.

9.2 Конструкция корпуса

Integrated Magnetics оснащена современным оборудованием с ЧПУ и электроэрозионной обработкой, что позволяет изготавливать сложные корпуса. В конструкции корпуса должны быть предусмотрены эффективные секции для установки магнитов, чтобы поддерживать и точно определять местонахождение магнитов.

9.3 Механическое крепление

Когда необходимо собрать массивы магнитов, особенно когда магниты должны быть размещены в отталкивающих положениях, очень важно учитывать вопросы безопасности.Современные магнитные материалы, такие как редкоземельные элементы, чрезвычайно мощны, и при отталкивании они могут вести себя как снаряды, если клеи разрушатся. Настоятельно рекомендуем в таких ситуациях, помимо клея, в конструкцию включать механическое крепление. Возможные методы механической фиксации включают в себя кожух, закрепление или закрепление магнитов на месте немагнитными металлическими компонентами. Наша команда разработчиков имеет опыт в разработке корпусов магнитов и креплений, и мы будем рады помочь вам разработать соответствующий дизайн.Свяжитесь с нами или отправьте нам запрос предложений и сообщите, чем мы можем помочь.

9,4 Заливка

Магнитные узлы могут быть залиты для заполнения зазоров или для покрытия целых массивов магнитов. Компаунды для заливки затвердевают до твердой и долговечной отделки и могут противостоять различным средам, таким как повышенные температуры, поток воды и т. Д. После отверждения компаунды могут подвергаться механической обработке для получения точных готовых деталей.

9,5 Сварка

Сборки, требующие герметичного закрытия, можно сваривать либо лазерной сваркой (на которую не влияет присутствие магнитных полей), либо сваркой TIG (с использованием соответствующих шунтирующих элементов для уменьшения влияния магнитных полей на сварочную дугу). Особые меры предосторожности следует принимать во внимание при сварке магнитных сборок, чтобы тепловыделение сварного шва не влияло на магниты.

10,0 Намагничивание

Материалы с постоянными магнитами, как полагают, состоят из небольших областей или «доменов», каждый из которых демонстрирует чистый магнитный момент. Немагниченный магнит будет иметь домены, которые ориентированы случайным образом относительно друг друга, обеспечивая нулевой чистый магнитный момент. Таким образом, магнит при размагничивании размагничивается только с точки зрения наблюдателя. Намагничивающие поля служат для выравнивания случайно ориентированных доменов, чтобы получить чистое внешне наблюдаемое поле.

10.1 Цель намагничивания

Целью намагничивания является изначально намагничивание магнита до насыщения, даже если позже он будет слегка размагничен для стабилизации. Насыщение магнита и последующее его размагничивание контролируемым образом гарантирует, что домены с наименьшей приверженностью к ориентации будут первыми, кто потеряет свою ориентацию, что приведет к более стабильному магниту. С другой стороны, недостижение насыщения приводит к ориентации только наиболее слабо зафиксированных доменов, следовательно, к менее стабильному магниту.

Анизотропные магниты должны быть намагничены параллельно направлению ориентации для достижения оптимальных магнитных свойств. Изотропные магниты можно намагничивать в любом направлении с небольшой потерей магнитных свойств или без нее. Немного более высокие магнитные свойства получаются в направлении прессования.

10.2 Намагничивающее оборудование

Намагничивание достигается путем воздействия на магнит внешнего магнитного поля. Это магнитное поле может быть создано другими постоянными магнитами или текущим потоком в катушках.Использование постоянных магнитов для намагничивания практично только для материалов с низкой коэрцитивной силой или тонких сечений. Удаление намагниченного образца из намагничивающего устройства с постоянным магнитом может быть проблематичным, поскольку поле нельзя отключить, а краевые поля могут отрицательно повлиять на намагничивание образца.

Двумя наиболее распространенными типами намагничивающего оборудования являются намагничивающие устройства постоянного тока и конденсаторные устройства.

10.2.1 Намагничивающие устройства постоянного тока

В намагничивателях постоянного тока

используются большие катушки, через которые кратковременно пропускается ток путем замыкания переключателя.Ток, протекающий через катушку, создает магнитное поле, которое обычно направляется с помощью железных сердечников и полюсных наконечников, а магниты помещаются в зазор между полюсными наконечниками. Намагничивающие устройства постоянного тока подходят только для намагничивания материалов Alnico, которые требуют низкой силы намагничивания, или небольших участков ферритовых материалов.

10.2.2 Конденсаторные намагничивающие устройства

В намагничивателях для разряда конденсаторов используются батареи конденсаторов, которые заряжаются, а затем разряжаются через катушку.Если у катушки есть сопротивление R, которое больше, чем, где L — индуктивность, а C — емкость, ток, протекающий через катушку, будет однонаправленным. Чрезвычайно высокие поля намагничивания (в диапазоне 100 кЭ) могут быть достигнуты с помощью специальных катушек и источников питания.

10.3 Требуемые поля насыщенности

Некоторые магниты из редкоземельных элементов требуют очень сильных намагничивающих полей в диапазоне от 20 до 50 кЭ. Эти поля сложно создать, требуя больших источников питания в сочетании с тщательно спроектированными намагничивающими устройствами.Изотропные связанные неодимовые материалы требуют, чтобы поля в диапазоне высоких 60 кЭ были полностью насыщены. Однако поля в диапазоне 30 кЭ могут достичь 98% насыщения. Керамика требует полей порядка 10 кЭ, в то время как Alnicos требует полей в диапазоне 3 кЭ для насыщения. Из-за легкости, с которой Alnico 5 может быть непреднамеренно размагничен, предпочтительно, чтобы этот материал был намагничен непосредственно перед или даже после окончательной сборки магнита в устройстве. (верх)

10.3 Многополюсное намагничивание

В некоторых случаях может потребоваться намагничивание магнита с более чем одним полюсом на поверхности одного полюса. Это может быть достигнуто путем создания специальных приспособлений для намагничивания. Многополюсные намагничивающие приспособления относительно просты в изготовлении для Alnico и Ceramic, но требуют большой осторожности при проектировании и изготовлении редкоземельных материалов.

Намагничивание с использованием нескольких полюсов иногда устраняет необходимость в нескольких дискретных магнитах, снижая затраты на сборку, хотя затраты будут понесены для создания соответствующего приспособления для намагничивания.Изготовление многополюсных магнитов для редкоземельных магнитов может стоить несколько тысяч долларов, в зависимости от размера магнита, количества требуемых полюсов и полей, необходимых для достижения насыщения.

10,5 Направление ориентации

Для некоторых приложений требуется, чтобы магниты были ориентированы в определенном направлении с высокой степенью точности. Это направление может совпадать, а может и не совпадать с геометрической плоскостью магнита. Для анизотропных материалов направление ориентации обычно может поддерживаться в пределах 3º от номинала без каких-либо специальных мер предосторожности.Однако для более точных требований могут потребоваться специальные измерения и испытания. Это достигается за счет использования катушек Гельмгольца, которые измеряют полный поток по различным осям и, следовательно, вычисляют результирующий вектор магнитного момента. Материалы должны резаться и обрабатываться с учетом фактического угла ориентации для достижения требуемой точности. Изотропные материалы могут намагничиваться в любом направлении и, следовательно, не представляют проблемы в этом отношении. (верх)

11.0 Измерения и испытания

Важно, чтобы входной контроль магнитных характеристик был четко и правильно задан.Характеристики конечной точки (такие как B _r или H _c ) нельзя непосредственно наблюдать; поэтому инспекционный персонал не должен рассчитывать на измерение 8 500 Гаусс на магните SmCo 18, даже если для B _r указано значение 8 500 Гаусс.

Метод тестирования или комбинация методов тестирования должны основываться на критичности требования, а также стоимости и простоте выполнения тестов. В идеале результаты испытаний должны быть напрямую переведены на функциональные характеристики магнита.Должен быть определен план выборочного контроля, в котором проверяются параметры, которые имеют решающее значение для приложения. Ниже следует краткое описание некоторых распространенных методов испытаний.

11,1 Кривые B-H

Кривые B-H могут быть построены с использованием пермеаметра. Эти кривые полностью характеризуют магнитные свойства материала при определенной температуре. Чтобы построить кривую B-H, необходимо использовать образец определенного размера, который затем должен пройти цикл намагничивания / размагничивания.Этот тест дорогостоящий из-за длительного времени, необходимого для его выполнения. Во многих случаях испытание разрушительно для образца, и его нецелесообразно проводить на большом образце готовых магнитов. Однако, когда магниты изготавливаются из более крупного блока, поставщика могут попросить предоставить кривые B-H для исходного исходного материала магнитного материала. (верх)

11,2 Общий поток

Используя испытательную установку, состоящую из пары катушек Гельмгольца, подключенных к измерителю потока, можно выполнить измерения общего потока для получения полных дипольных моментов и интерполировать для получения близких оценок B _r , H _c и BH _max .Угол ориентации магнита также можно определить с помощью этого метода. Это быстрый и надежный тест, который не слишком чувствителен к размещению магнита внутри катушки.

11,3 Плотность потока

Измерения плотности потока выполняются с помощью гауссметра и подходящего зонда. Зонд содержит устройство на эффекте Холла, выходное напряжение которого пропорционально встречающейся плотности потока. Два типа конструкции зонда ( осевой , , где линии потока, идущие параллельно держателю зонда, и поперечный , где измеряются линии потока, движущиеся перпендикулярно держателю зонда) позволяют измерять плотность потока. магнитов в различных конфигурациях.Размещение зонда по отношению к магниту имеет решающее значение для получения сопоставимых измерений от магнита к магниту. Это достигается путем создания удерживающего приспособления для магнита и зонда, так что их положения фиксируются относительно друг друга.

11.4 Карты потоков

Используя специальные сканеры, оснащенные 3-осевыми датчиками Холла, можно нанести на карту магнитные массивы, чтобы зафиксировать плотности потока в направлениях x, y и z с указанным количеством точек данных по всему массиву.Полученные данные затем можно вывести в виде контурной карты потока, в виде векторов потока или в виде таблицы данных для дальнейшего анализа.

11,5 Испытания на растяжение

Это обычно используемый тест для магнитов. Сила притяжения магнита пропорциональна B ^₂ и поэтому очень чувствительна к значению B. Изменения B происходят из-за изменений внутренних свойств самого магнита, а также воздействия окружающей среды, например температуры. , состав и состояние материала, на котором испытывается магнит, измерительное оборудование и оператор.Поскольку B экспоненциально затухает из-за отсутствия воздушного зазора, небольшие непреднамеренно созданные воздушные зазоры между магнитом и исследуемым материалом могут иметь большое влияние на измеряемое усилие. Поэтому рекомендуется проводить испытание на растяжение при положительном воздушном зазоре. Проведение испытаний на растяжение в нескольких воздушных зазорах и построение графика зависимости воздушного зазора от ˆš (тяги) дает более точное описание тяговых характеристик магнита. Можно рассчитать экстраполяцию этого усилия при нулевом воздушном зазоре. (верх)

Щелкните здесь, чтобы перейти к онлайн-стандарту MDFA по проверке силы тяги магнита.

11.6 Прочие функциональные тесты

Они должны быть определены в соответствии с заявкой и после обсуждения с поставщиком. Они могут включать сложные тесты, такие как профиль плотности потока вдоль заданной оси, требования к однородности потока в определенном объеме или относительно простые тесты, такие как испытание крутящего момента.

12.0 Обращение и хранение

Обращайтесь с магнитами осторожно!

• Персоналу, использующему кардиостимуляторы, нельзя прикасаться к магнитам.
• Магниты следует хранить вдали от чувствительного электронного оборудования.
• Современные магнитные материалы чрезвычайно сильны в магнитном отношении и несколько слабы механически. Любой человек, который должен обращаться с магнитами, должен быть соответствующим образом обучен потенциальным опасностям обращения с магнитами. Персонал может получить травму, а сами магниты могут легко повредиться, если дать им возможность щелкнуть по направлению друг к другу или если позволить близлежащим металлическим предметам притягиваться к магнитам.
• Обратите внимание, что магниты классифицируются как опасные грузы для целей авиаперевозок, и для этого необходимо соблюдать строгие правила авиаперевозок в отношении упаковки, маркировки и сертификации. Кликните сюда, чтобы узнать больше.
• С материалами с низкой коэрцитивной силой, такими как Alnico 5, необходимо осторожно обращаться и хранить в намагниченном состоянии. При хранении эти магниты должны храниться на «держателе», который обеспечивает замкнутый контур, защищающий магнит от неблагоприятных полей.Соединение полюсов в отталкивании приведет к необратимым, хотя и перемагничиваемым потерям.
• Самарий-кобальт требует осторожного обращения и хранения из-за чрезвычайно хрупкой природы материала. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о характеристиках SmCo.
• Неодимовые магниты без покрытия следует хранить так, чтобы минимизировать риск коррозии. Щелкните здесь, чтобы узнать больше о характеристиках Neo.
• В целом, предпочтительно хранить намагниченные материалы под вакуумно запаянной пленкой, чтобы магниты не собирали частицы ферромагнитной пыли с течением времени, поскольку очистка этой накопленной пыли требует времени.

13.0 Краткий справочник, перечень технических характеристик

При обращении за помощью в проектировании информация должна указывать на неблагоприятные условия, которым может подвергаться магнит — например, необычные температуры, влажность, излучение, размагничивающие поля, создаваемые другими частями магнитной цепи и т. Д. Различные материалы магнита по-разному реагируют в различных условиях окружающей среды. условий, и наиболее вероятно, что можно будет выбрать материал, который максимизирует шансы на успех, при условии, что будет передана вся соответствующая информация. (верх)

Следующий контрольный список может оказаться полезным при составлении и передаче спецификаций для постоянных магнитов:

Тип материала

• Номинальные, минимальные и / или максимальные магнитные свойства (B _r , H _c , H _ci , BH _max
• Геометрия и допуски магнита
• Направление ориентации (и допуски или направление ориентации, если критично)
• Должны ли поставляться намагниченные или нет
• Требования к маркировке
• Требования к покрытию
• Приемочные испытания или требования к рабочим характеристикам
• План выборочного контроля
• Упаковка и идентификация >

Команда разработчиков Integrated Magnetics будет рада помочь вам в дальнейшем в ваших приложениях. Свяжитесь с нами или отправьте нам запрос предложений и сообщите, чем мы можем помочь. (вверху)

Селектор продуктов для выбора магнитного расходомера

Этот инструмент выбора / ценового предложения посоветует вам выбрать подходящий магнитный расходомер (модель MAG-VIEW ™) и отобразит вашу цену.

Серия MAG-VIEW ™ работает по принципу магнитной индукции . Полное отсутствие движущихся частей, его работа без помех и нечувствительность к загрязненным жидкостям делают MAG-VIEW ™ идеальным решением даже для компактных машин с ограниченными пространствами.Эта линейка магнитных расходомеров позволяет внедрить уникальную и высоконадежную технику измерения в области управления технологическим процессом, которые ранее считались невозможными.

• Идеальное решение для работы без помех
• Нет механический износ
• Счетчики имеют долгий срок службы
• Может использоваться в областях, где датчики потока с подвижными частями не могут применяться
• Нечувствительность к скачкам давления и частицам в среде благодаря защищенным датчикам
• Широкая независимость от впускных и выпускных труб позволяет установку в компактных машинах с ограниченными пространствами
• Без дополнительного падения давления
• Нечувствителен к загрязненным жидкостям
• Изменения температуры , плотности , вязкости , концентрации или электропроводности среды до не влияет на выходной сигнал

20.1 Магнитные поля, силовые линии и сила — Физика

Цели обучения секции

К концу этого раздела вы сможете делать следующее:

• Обобщите свойства магнитов и опишите, как некоторые немагнитные материалы могут намагничиваться
• Описывать и интерпретировать рисунки магнитных полей вокруг постоянных магнитов и токоведущих проводов
• Вычислить величину и направление магнитной силы в магнитном поле и силы, действующей на провод с током в магнитном поле.

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Цели обучения в этом разделе помогут вашим ученикам овладеть следующими стандартами:

• (5) Студент знает природу сил в физическом мире.Ожидается, что студент:
  • (G) исследуют и описывают взаимосвязь между электрическими и магнитными полями в таких приложениях, как генераторы, двигатели и трансформаторы.

Кроме того, лабораторное руководство по физике средней школы рассматривает содержание этого раздела лаборатории под названием «Магнетизм», а также следующие стандарты:

• (5) Научные концепции. Студент знает природу сил в физическом мире. Ожидается, что студент:
  • (ГРАММ)
    исследовать и описывать взаимосвязь между электрическими и магнитными полями в таких приложениях, как генераторы, двигатели и трансформаторы.

Раздел Основные термины

Магниты и намагничивание

Люди знали о магнитах и ​​магнетизме тысячи лет.Самые ранние записи относятся к древним временам, особенно в области Малой Азии под названием Магнезия — название этого региона является источником таких слов, как магнит . Магнитные породы, найденные в Магнезии, которая сейчас является частью западной Турции, вызвали интерес в древние времена. Когда люди впервые обнаружили магнитные породы, они, вероятно, обнаружили, что некоторые части этих камней притягивают куски железа или других магнитных пород сильнее, чем другие части. Эти области называются полюсами магнита.Магнитный полюс — это часть магнита, которая оказывает наибольшую силу на другие магниты или магнитный материал, например, железо. Например, полюса стержневого магнита, показанного на рисунке 20.2, являются местом сосредоточения скрепок.

Рис. 20.2 Стержневой магнит со скрепками, притянутыми к двум полюсам.

Если стержневой магнит подвешен так, что он свободно вращается, один полюс магнита всегда будет поворачиваться на север, а противоположный полюс — на юг. Это открытие привело к созданию компаса, который представляет собой просто небольшой удлиненный магнит, установленный так, чтобы он мог свободно вращаться.Пример компаса показан на рисунке 20.3. Полюс магнита, направленный на север, называется северным полюсом, а противоположный полюс магнита — южным.

Рис. 20.3 Компас — это удлиненный магнит, установленный в устройстве, которое позволяет магниту свободно вращаться.

Открытие того, что один полюс магнита ориентирован на север, а другой — на юг, позволило людям идентифицировать северный и южный полюса любого магнита. Затем было замечено, что северные полюса двух разных магнитов отталкиваются друг от друга, как и южные полюса.И наоборот, северный полюс одного магнита притягивает южный полюс других магнитов. Эта ситуация аналогична ситуации с электрическим зарядом, когда одинаковые заряды отталкиваются, а разные — притягиваются. В магнитах мы просто заменяем заряд на полюс : подобные полюса отталкиваются, а разные полюса притягиваются. Это показано на рисунке 20.4, на котором показано, как сила между магнитами зависит от их взаимной ориентации.

Рис. 20.4 В зависимости от их взаимной ориентации полюса магнита будут либо притягиваться друг к другу, либо отталкиваться друг от друга.

Еще раз рассмотрим тот факт, что полюс магнита, направленный на север, называется северным полюсом магнита. Если противоположные полюса притягиваются, то магнитный полюс Земли, который находится близко к географическому Северному полюсу, должен быть магнитным южным полюсом! Точно так же магнитный полюс Земли, который находится близко к географическому Южному полюсу, должен быть магнитным северным полюсом. Эта ситуация изображена на рис. 20.5, на котором Земля представлена ​​как содержащая гигантский внутренний стержневой магнит с южным магнитным полюсом на географическом Северном полюсе и наоборот.Если бы мы каким-то образом подвесили гигантский стержневой магнит в космосе около Земли, то северный полюс космического магнита был бы притянут к южному полюсу внутреннего магнита Земли. По сути, именно это происходит со стрелкой компаса: ее северный магнитный полюс притягивается к южному полюсу внутреннего магнита Земли.

Рис. 20.5. Землю можно представить как содержащую гигантский магнит, проходящий через ее ядро. Южный магнитный полюс магнита Земли находится на географическом Северном полюсе, поэтому северный полюс магнитов притягивается к Северному полюсу, так северный полюс магнитов получил свое название.Точно так же южный полюс магнитов притягивается к географическому Южному полюсу Земли.

Что произойдет, если разрезать стержневой магнит пополам? Вы получаете один магнит с двумя южными полюсами и один магнит с двумя северными полюсами? Ответ отрицательный: каждая половина стержневого магнита имеет северный и южный полюсы. Вы даже можете продолжить разрезать каждую часть стержневого магнита пополам, и вы всегда получите новый, меньший магнит с двумя противоположными полюсами. Как показано на рисунке 20.6, вы можете продолжить этот процесс вплоть до атомного масштаба, и вы обнаружите, что даже самые маленькие частицы, которые ведут себя как магниты, имеют два противоположных полюса.Фактически, ни в одном эксперименте не было обнаружено никаких объектов с одним магнитным полюсом, от мельчайших субатомных частиц, таких как электроны, до самых больших объектов во Вселенной, таких как звезды. Поскольку магниты всегда имеют два полюса, их называют магнитными диполями — di означает два . Ниже мы увидим, что магнитные диполи обладают свойствами, аналогичными электрическим диполям.

Рис. 20.6. Все магниты имеют два противоположных полюса, от самых маленьких, таких как субатомные частицы, до самых больших, таких как звезды.

Watch Physics

Введение в магнетизм

Это видео представляет интересное введение в магнетизм и обсуждает, в частности, как электроны вокруг своих атомов вносят вклад в наблюдаемые нами магнитные эффекты.

Проверка захвата

К какому магнитному полюсу Земли притягивается северный полюс стрелки компаса?

1. Северный полюс стрелки компаса притягивается к северному магнитному полюсу Земли, который расположен недалеко от географического Северного полюса Земли.
2. Северный полюс стрелки компаса притягивается к южному магнитному полюсу Земли, который расположен недалеко от географического Северного полюса Земли.
3. Северный полюс стрелки компаса притягивается к северному магнитному полюсу Земли, который расположен недалеко от географического Южного полюса Земли.
4. Северный полюс стрелки компаса притягивается к южному магнитному полюсу Земли, который расположен недалеко от географического Южного полюса Земли.

Только некоторые материалы, такие как железо, кобальт, никель и гадолиний, обладают сильными магнитными эффектами.Такие материалы называются ферромагнетиками, после латинского слова ferrum , обозначающего железо. Другие материалы обладают слабыми магнитными эффектами, которые можно обнаружить только с помощью чувствительных инструментов. Ферромагнитные материалы не только сильно реагируют на магниты — так, как железо притягивается к магнитам, — но они также могут намагничиваться сами, то есть их можно вызвать намагничиванием или превратить в постоянные магниты (рис. 20.7). Постоянный магнит — это просто материал, который сохраняет свои магнитные свойства в течение длительного времени даже при воздействии размагничивающих воздействий.

Рис. 20.7 Немагнитный кусок железа помещают между двумя магнитами, нагревают, а затем охлаждают, или просто постукивают в холодном состоянии. Утюг становится постоянным магнитом с выровненными полюсами, как показано: его южный полюс примыкает к северному полюсу исходного магнита, а его северный полюс примыкает к южному полюсу исходного магнита. Обратите внимание, что силы притяжения создаются между центральным магнитом и внешними магнитами.

Когда магнит приближается к ранее немагниченному ферромагнитному материалу, он вызывает локальное намагничивание материала с противоположными полюсами, расположенными ближе всего, как на правой стороне рисунка 20.7. Это вызывает силу притяжения, поэтому немагнитное железо притягивается к магниту.

То, что происходит в микроскопическом масштабе, показано на Рисунке 7 (а). Области внутри материала, называемые доменами, действуют как маленькие стержневые магниты. Внутри доменов выровнены магнитные полюса отдельных атомов. Каждый атом действует как крошечный стержневой магнит. В немагнитном ферромагнитном объекте домены имеют небольшие размеры и ориентированы случайным образом. В ответ на внешнее магнитное поле домены могут вырасти до миллиметра, выравниваясь, как показано на рисунке 7 (b).Это индуцированное намагничивание можно сделать постоянным, если материал нагреть, а затем охладить, или просто постучать в присутствии других магнитов.

Рис. 20.8 (a) Немагниченный кусок железа или другой ферромагнитный материал имеет произвольно ориентированные домены. (б) При намагничивании внешним магнитом домены демонстрируют большее выравнивание, и некоторые из них растут за счет других. Отдельные атомы выровнены внутри доменов; каждый атом действует как крошечный стержневой магнит.

И наоборот, постоянный магнит можно размагнитить сильными ударами или нагреванием в отсутствие другого магнита.Повышенное тепловое движение при более высокой температуре может нарушить и изменить ориентацию и размер доменов. Для ферромагнитных материалов существует четко определенная температура, называемая температурой Кюри, выше которой они не могут намагничиваться. Температура Кюри для железа составляет 1043 К (770 ° C ° C), что намного выше комнатной температуры. Есть несколько элементов и сплавов, температура Кюри которых намного ниже комнатной, и ферромагнитные только ниже этих температур.

Snap Lab

Магниты на холодильник

Мы знаем, что подобные магнитные полюса отталкиваются, а разные полюса притягиваются. Посмотрим, сможете ли вы показать это на примере двух магнитов на холодильник. Прилипнут ли магниты, если их перевернуть? Почему они вообще прилепляются к дверце холодильника? Что вы можете сказать о магнитных свойствах дверцы холодильника возле магнита? Магниты на холодильник прилипают к металлическим или пластиковым ложкам? Прилипают ли они ко всем типам металла?

Поддержка учителя

Поддержка учителя

Если держать магнит рядом с немагнитным ферромагнитным материалом, он поляризует ферромагнитный материал магнитным полем, что приводит к ориентации атомных магнитных диполей в направлении внешнего магнита.Это похоже на электрическую поляризацию. Таким образом, ферромагнитный материал намагничивается в присутствии внешнего магнита, и два магнита притягиваются друг к другу. Чтобы магнит прилипал к дверце холодильника, дверца должна содержать какой-то ферромагнитный материал. Магниты будут прилипать к ложкам из железа, например к ложкам с железом, но не к ложкам из цветных металлов, таким как ложки из алюминия или серебра, и не будут прилипать к магниту. Магниты также не будут прилипать к пластиковым ложкам.

Проверка захвата

У вас есть один магнит с обозначенными северным и южным полюсами.Как вы можете использовать этот магнит для определения северного и южного полюсов других магнитов?

1. Если северный полюс известного магнита отталкивается полюсом неизвестного магнита при приближении их, этот полюс неизвестного магнита является его северным полюсом; в противном случае это его южный полюс.
2. Если северный полюс известного магнита притягивается к полюсу неизвестного магнита при приближении их, этот полюс неизвестного магнита является его северным полюсом; в противном случае это его южный полюс.

Магнитные поля

Таким образом, мы увидели, что силы могут применяться между магнитами и между магнитами и ферромагнитными материалами без какого-либо контакта между объектами.Это напоминает электрические силы, которые действуют на расстоянии. Электрические силы описываются с использованием концепции электрического поля, которое представляет собой силовое поле вокруг электрических зарядов, которое описывает силу, действующую на любой другой заряд, помещенный в это поле. Точно так же магнит создает вокруг себя магнитное поле, которое описывает силу, действующую на другие магниты, помещенные в это поле. Как и в случае с электрическими полями, графическое представление силовых линий магнитного поля очень полезно для визуализации силы и направления магнитного поля.

Как показано на рисунке 20.9, направление силовых линий магнитного поля определяется как направление, в котором указывает северный полюс стрелки компаса. Если вы поместите компас рядом с северным полюсом магнита, северный полюс стрелки компаса будет отталкиваться и указывать в сторону от магнита. Таким образом, силовые линии магнитного поля направлены от северного полюса магнита к его южному полюсу.

Рисунок 20.9 Черные линии представляют силовые линии магнитного поля стержневого магнита.Линии поля указывают в направлении, в котором будет указывать северный полюс небольшого компаса, как показано слева. Силовые линии магнитного поля никогда не прекращаются, поэтому силовые линии фактически проникают в магнит, образуя полные петли, как показано справа.

Силовые линии магнитного поля можно нанести на карту с помощью небольшого компаса. Компас перемещается от точки к точке вокруг магнита, и в каждой точке проводится короткая линия в направлении стрелки, как показано на рисунке 20.10. Соединение линий вместе показывает путь линии магнитного поля.Другой способ визуализировать силовые линии магнитного поля — это рассыпать железные опилки вокруг магнита. Опилки будут ориентироваться вдоль силовых линий магнитного поля, образуя узор, подобный изображенному справа на рис. 20.10.

Виртуальная физика

Использование компаса для построения карты магнитного поля

Эта симуляция представляет вам стержневой магнит и небольшой компас. Начните с перетаскивания компаса вокруг стержневого магнита, чтобы увидеть, в каком направлении направлено магнитное поле.Обратите внимание, что сила магнитного поля представлена ​​яркостью значков магнитного поля в сетке вокруг магнита. Используйте измеритель магнитного поля, чтобы проверить напряженность поля в нескольких точках вокруг стержневого магнита. Вы также можете изменить полярность магнита или поместить Землю на изображение, чтобы увидеть, как компас ориентируется.

Проверка захвата

С помощью ползунка в правом верхнем углу окна моделирования установите напряженность магнитного поля на 100 процентов.Теперь используйте измеритель магнитного поля, чтобы ответить на следующий вопрос: где магнитное поле самое сильное, а где самое слабое возле магнита? Не забудьте проверить стержневой магнит изнутри.

1. Магнитное поле самое сильное в центре и самое слабое между двумя полюсами сразу за стержневым магнитом. Силовые линии магнитного поля наиболее плотные в центре и наименее плотные между двумя полюсами сразу за стержневым магнитом.
2. Магнитное поле самое сильное в центре и самое слабое между двумя полюсами сразу за стержневым магнитом.Линии магнитного поля наименее плотны в центре и наиболее плотны между двумя полюсами сразу за стержневым магнитом.
3. Магнитное поле самое слабое в центре и самое сильное между двумя полюсами сразу за стержневым магнитом. Силовые линии магнитного поля наиболее плотные в центре и наименее плотные между двумя полюсами сразу за стержневым магнитом.
4. Магнитное поле самое слабое в центре и самое сильное между двумя полюсами сразу за стержневым магнитом, а силовые линии магнитного поля наименее плотные в центре и самые плотные между двумя полюсами сразу за стержневым магнитом.

Рисунок 20.10 Силовые линии магнитного поля можно нарисовать, перемещая небольшой компас от точки к точке вокруг магнита. В каждой точке проведите короткую линию в направлении стрелки компаса. Соединение точек вместе показывает путь линий магнитного поля. Другой способ визуализировать силовые линии магнитного поля — это рассыпать железные опилки вокруг магнита, как показано справа.

Когда два магнита сближаются, силовые линии магнитного поля возмущаются, как это происходит с силовыми линиями электрического поля, когда соединяются два электрических заряда.Соединение двух северных полюсов или двух южных полюсов вызовет отталкивание, и силовые линии магнитного поля будут отклоняться друг от друга. Это показано на рисунке 20.11, где показаны силовые линии магнитного поля, созданные двумя близко расположенными северными полюсами стержневого магнита. Когда противоположные полюса двух магнитов сводятся вместе, силовые линии магнитного поля соединяются и становятся более плотными между полюсами. Эта ситуация показана на рисунке 20.11.

Рис. 20.11 (a) Когда два северных полюса сближаются, силовые линии магнитного поля отталкиваются друг от друга, и два магнита испытывают силу отталкивания.То же самое происходит, если два южных полюса сближаются. (b) Если противоположные полюса сближаются, силовые линии магнитного поля между полюсами становятся более плотными, и магниты испытывают силу притяжения.

Подобно электрическому полю, магнитное поле сильнее там, где линии более плотные. Таким образом, между двумя северными полюсами на рисунке 20.11 магнитное поле очень слабое, потому что плотность магнитного поля почти равна нулю. Компас, помещенный в эту точку, по сути, будет свободно вращаться, если мы не будем учитывать магнитное поле Земли.Напротив, силовые линии магнитного поля между северным и южным полюсами на рисунке 20.11 очень плотные, что указывает на то, что магнитное поле в этой области очень сильное. Компас, помещенный здесь, быстро выровнялся бы с магнитным полем и указывал бы на южный полюс справа.

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Предупреждение о заблуждении

Плотность силовых линий магнитного поля на рисунке 20.11 указывает величину силы, которая будет приложена к небольшому испытательному магниту, помещенному в это поле.Плотность не указывает силу между двумя магнитами, создающими поле. Величина силы между двумя магнитами одинакова в обоих случаях на рисунке 20.11. Это можно понять, представив, что вы помещаете один из магнитов в поле другого магнита. Эта ситуация симметрична: магнитные поля выглядят одинаково — за исключением направления — для обеих ситуаций, показанных на рисунке 20.11. Поскольку магниты имеют одинаковую силу, они возмущают магнитное поле противоположного магнита, поэтому магнитное поле необходимо исследовать с помощью небольшого магнитного поля, такого как компас.

Обратите внимание, что магниты — не единственное, что создает магнитные поля. В начале девятнадцатого века люди обнаружили, что электрические токи вызывают магнитные эффекты. Первое важное наблюдение было сделано датским ученым Гансом Кристианом Эрстедом (1777–1851), который обнаружил, что стрелка компаса отклоняется проводом с током. Это было первое существенное свидетельство того, что движение электрических зарядов имеет какую-либо связь с магнитами. Электромагнит — это устройство, которое использует электрический ток для создания магнитного поля.Эти временно индуцированные магниты называются электромагнитами. Электромагниты используются во всем: от крана для разборки металлолома, который поднимает сломанные автомобили, до управления пучком ускорителя частиц с окружностью 90 км и магнитов в машинах для медицинской визуализации (см. Рис. 20.12).

Рисунок 20.12 Прибор для магнитно-резонансной томографии (МРТ). В устройстве используется электромагнит с цилиндрической катушкой для создания основного магнитного поля. Пациент проходит в тоннель на каталке.(предоставлено Биллом Макчесни, Flickr)

Магнитное поле, создаваемое электрическим током в длинном прямом проводе, показано на рисунке 20.13. Силовые линии магнитного поля образуют концентрические круги вокруг провода. Направление магнитного поля можно определить с помощью правила правой руки . Это правило проявляется в нескольких местах при изучении электричества и магнетизма. Применительно к прямому токонесущему проводу правило правой руки гласит, что когда большой палец правой руки направлен в направлении тока, магнитное поле будет в том направлении, в котором изгибаются ваши пальцы правой руки, как показано на рисунке 20.13. Если провод очень длинный по сравнению с расстоянием r от провода, сила магнитного поля B будет равна

.
B прямой = μ0I2πrB прямой = μ0I2πr

20,1

, где I — ток в проводе в амперах. Единицей измерения магнитного поля в системе СИ является тесла (Тл). Символ μ0μ0 — читается как «мю-ноль» — это константа, называемая «проницаемостью свободного пространства», и задается как

.
μ0 = 4π × 10−7T⋅m / A. μ0 = 4π × 10−7T⋅m / A.

20,2

Рисунок 20.13 На этом изображении показано, как использовать правило правой руки для определения направления магнитного поля, создаваемого током, протекающим по прямому проводу. Направьте большой палец правой руки в направлении тока, и магнитное поле будет в том направлении, в котором изгибаются ваши пальцы.

Watch Physics

Магнитное поле, создаваемое электрическим током

В этом видео описывается магнитное поле, создаваемое прямым проводом с током. Он переходит к правилу правой руки для определения направления магнитного поля, а также представляет и обсуждает формулу для силы магнитного поля, создаваемого прямым проводом с током.

Проверка захвата

Длинный прямой провод кладут на столешницу, и электрический ток течет по нему справа налево. Если вы посмотрите на конец провода с левого конца, магнитное поле движется по часовой стрелке или против часовой стрелки?

1. Если направить большой палец правой руки в направлении, противоположном току, пальцы правой руки будут изгибаться против часовой стрелки, поэтому магнитное поле будет направлено против часовой стрелки.
2. Если направить большой палец правой руки в направлении, противоположном току, пальцы правой руки будут изгибаться по часовой стрелке, поэтому магнитное поле будет направлено по часовой стрелке.
3. Если направить большой палец правой руки в направлении тока, пальцы правой руки будут сгибаться против часовой стрелки, поэтому магнитное поле будет направлено против часовой стрелки.
4. Если направить большой палец правой руки в направлении тока, пальцы правой руки будут изгибаться по часовой стрелке, поэтому магнитное поле будет направлено по часовой стрелке.

Теперь представьте, что наматывается проволока на цилиндр, после чего цилиндр снят. В результате получается катушка с проволокой, как показано на рисунке 20.14. Это называется соленоидом. Чтобы найти направление магнитного поля, создаваемого соленоидом, примените правило правой руки к нескольким точкам катушки. Вы должны убедиться, что внутри катушки магнитное поле направлено слева направо. Фактически, еще одно применение правила правой руки — сгибать пальцы правой руки вокруг катушки в направлении, в котором течет ток. Затем ваш большой палец правой руки указывает в направлении магнитного поля внутри катушки: в данном случае слева направо.

Рисунок 20.14 Катушка с проволокой, через которую проходит ток, как показано, создает магнитное поле в направлении красной стрелки.

Каждая петля из проволоки создает магнитное поле внутри соленоида. Поскольку силовые линии магнитного поля должны образовывать замкнутые петли, силовые линии замыкают петлю за пределами соленоида. Силовые линии магнитного поля внутри соленоида намного плотнее, чем вне соленоида. Результирующее магнитное поле очень похоже на магнитное поле стержневого магнита, как показано на рисунке 20.15. Напряженность магнитного поля внутри соленоида

.
Bsolenoid = μ0NIℓ, Bsolenoid = μ0NIℓ,

20,3

, где N — количество витков в соленоиде, а ℓℓ — длина соленоида.

Рис. 20.15. Железные опилки показывают картину магнитного поля вокруг (а) соленоида и (б) стержневого магнита. Картины полей очень похожи, особенно возле концов соленоида и стержневого магнита.

Виртуальная физика

Электромагниты

Используйте это моделирование, чтобы визуализировать магнитное поле, созданное соленоидом.Обязательно щелкните вкладку с надписью «Электромагнит». Вы можете пропустить через соленоид переменный или постоянный ток, выбрав соответствующий источник тока. Используйте измеритель поля для измерения силы магнитного поля, а затем измените количество витков в соленоиде, чтобы увидеть, как это влияет на напряженность магнитного поля.

Проверка захвата

Выберите аккумулятор в качестве источника тока и установите количество витков на четыре. С ненулевым током, протекающим через соленоид, измерьте напряженность магнитного поля в точке.Теперь уменьшите количество проволочных петель до двух. Как изменится напряженность магнитного поля в выбранной вами точке?

1. При уменьшении количества витков с четырех до двух напряженность магнитного поля не изменится.
2. Напряженность магнитного поля уменьшается до половины от исходного значения, когда количество витков уменьшается с четырех до двух.
3. Напряженность магнитного поля увеличивается вдвое от исходного значения, когда количество витков уменьшается с четырех до двух.
4. Напряженность магнитного поля увеличивается в четыре раза от исходного значения, когда количество витков уменьшается с четырех до двух.

Магнитная сила

Если движущийся электрический заряд, то есть электрический ток, создает магнитное поле, которое может воздействовать на другой магнит, то по третьему закону Ньютона должно быть верно обратное. Другими словами, заряд, движущийся через магнитное поле, создаваемое другим объектом, должен испытывать силу — и это именно то, что мы находим.В качестве конкретного примера рассмотрим рисунок 20.16, на котором показан заряд q , движущийся со скоростью v → v → через магнитное поле B → B → между полюсами постоянного магнита. Величина F силы, испытываемой этим зарядом, равна

.
F = qvBsinθ, F = qvBsinθ,

20,4

где θθ — угол между скоростью заряда и магнитным полем.

Направление силы можно найти, используя другую версию правила правой руки: сначала мы соединяем хвосты вектора скорости и вектора магнитного поля, как показано на шаге 1 рисунка 20.16. Затем мы сгибаем пальцы правой руки от v → v → к B → B →, как показано в шаге (2) рисунка 20.16. Направление, в котором указывает большой палец правой руки, — это направление силы. Для заряда на рис. 20.16 мы обнаруживаем, что сила направлена ​​внутрь страницы.

Обратите внимание, что множитель sinθsinθ в уравнении F = qvBsinθF = qvBsinθ
означает, что к заряду, движущемуся параллельно магнитному полю, приложена нулевая сила, поскольку θ = 0θ = 0 и sin0 = 0sin0 = 0. Максимальная сила, которую может испытывать заряд, — это когда он движется перпендикулярно магнитному полю, потому что θ = 90 ° θ = 90 °.
и sin90 ° = 1.sin90 ° = 1.

Рис. 20.16 (а) Протон движется в однородном магнитном поле. (б) Используя правило правой руки, обнаруживается, что сила, действующая на протон, направлена ​​внутрь страницы.

Ссылки на физику

Магнитогидродинамический привод

В романе Тома Клэнси о холодной войне «Охота за Красный Октябрь» Советский Союз построил подводную лодку (см. Рис. 20.17) с магнитогидродинамическим приводом, который был настолько бесшумным, что его невозможно было обнаружить. надводные корабли. Единственная возможная цель создания такой подводной лодки заключалась в том, чтобы дать Советскому Союзу возможность первого удара, потому что эта подводная лодка могла подкрасться к побережью Соединенных Штатов и запустить баллистические ракеты, уничтожая ключевые военные и правительственные объекты, чтобы предотвратить американскую контратаку. .

Рис. 20.17 Российская подводная лодка с баллистическими ракетами типа «Тайфун», на которой базировалась вымышленная подводная лодка «Красный Октябрь».

Магнитогидродинамический привод должен быть бесшумным, поскольку в нем нет движущихся частей. Вместо этого он использует силу, испытываемую заряженными частицами, движущимися в магнитном поле. Основная идея такого привода изображена на рис. 20.18. Соленая вода течет по каналу, идущему от носа к корме подводной лодки. Магнитное поле прикладывается горизонтально к каналу, а напряжение прикладывается к электродам в верхней и нижней части канала, чтобы направить нисходящий электрический ток через воду.Носителями заряда являются положительные ионы натрия и отрицательные ионы хлора соли. Используя правило правой руки, обнаруживается, что сила, действующая на носители заряда, направлена ​​к задней части судна. Ускоренные заряды сталкиваются с молекулами воды и передают свой импульс, создавая струю воды, которая вылетает из задней части канала. По третьему закону Ньютона на сосуд действует сила равной величины, но в противоположном направлении.

Рис. 20.18 Схематический чертеж магнитогидродинамического привода, показывающий водный канал, направление тока, направление магнитного поля и результирующую силу.

К счастью для всех, оказалось, что такая силовая установка не очень практична. Некоторые предварительные расчеты показывают, что для питания подводной лодки потребуются либо чрезвычайно высокие магнитные поля, либо чрезвычайно высокие электрические токи для получения разумной тяги. Кроме того, прототипы магнитогидродинамических приводов показывают, что они совсем не бесшумны. Электролиз, вызванный пропусканием тока через соленую воду, создает пузырьки водорода и кислорода, что делает эту двигательную установку довольно шумной.Система также оставляет след из хлорид-ионов и хлоридов металлов, который можно легко обнаружить, чтобы определить местонахождение подводной лодки. Наконец, ионы хлора чрезвычайно реактивны и очень быстро разъедают металлические детали, такие как электрод или сам водяной канал. Таким образом, Красный Октябрь остается в сфере фантастики, но его физика вполне реальна.

Проверка захвата

Представьте себе лодку, приводимую в движение силой заряженных частиц, движущихся в магнитном поле. Если магнитное поле направлено вниз, в каком направлении должен течь ток заряженных частиц, чтобы получить силу, направленную назад?

1. Течение должно течь вертикально сверху вниз, если смотреть сзади лодки.
2. Течение должно течь вертикально снизу вверх, если смотреть сзади лодки.
3. Течение должно течь горизонтально слева направо, если смотреть сзади лодки.
4. Течение должно течь горизонтально справа налево, если смотреть сзади лодки.

Вместо одиночного заряда, движущегося в магнитном поле, рассмотрим теперь постоянный ток I , движущийся по прямому проводу.Если мы поместим этот провод в однородное магнитное поле, как показано на рисунке 20.19, какова сила, действующая на провод или, точнее, на электроны в проводе? Электрический ток включает в себя движущиеся заряды. Если заряды q перемещаются на расстояние ℓℓ за время t , то их скорость будет v = ℓ / t.v = ℓ / t. Подставляя это в уравнение F = qvBsinθF = qvBsinθ, получаем

F = q (ℓt) Bsinθ = (qt) ℓBsinθ.F = q (ℓt) Bsinθ = (qt) ℓBsinθ.

20,5

Коэффициент q / t в этом уравнении — не что иное, как ток в проводе.Таким образом, используя I = q / tI = q / t, получаем

F = IℓBsinθ (1.4). F = IℓBsinθ (1.4).

20,6

Это уравнение дает силу, действующую на прямой токоведущий провод длиной ℓℓ в магнитном поле с напряженностью B . Угол θθ — это угол между вектором тока и вектором магнитного поля. Обратите внимание, что ℓℓ — это длина провода, находящегося в магнитном поле, для которого θ ≠ 0, θ ≠ 0, как показано на рисунке 20.19.

Направление силы определяется так же, как и для одиночного заряда.Согните пальцы правой руки от вектора для I к вектору для B , а большой палец правой руки будет указывать в направлении силы, действующей на провод. Для провода, показанного на рис. 20.19, сила направлена ​​внутрь страницы.

Рисунок 20.19 Прямой провод, по которому течет ток I в магнитном поле B . Сила, приложенная к проволоке, направлена ​​внутрь страницы. Длина ℓℓ — это длина провода, равная в магнитном поле.

В этом разделе вы могли заметить симметрию между магнитными и электрическими эффектами.Все эти эффекты подпадают под понятие электромагнетизма, которое является исследованием электрических и магнитных явлений. Мы видели, что электрические заряды создают электрические поля, а движущиеся электрические заряды создают магнитные поля. Магнитный диполь создает магнитное поле, и, как мы увидим в следующем разделе, движущиеся магнитные диполи создают электрическое поле. Таким образом, электричество и магнетизм — два тесно связанных и симметричных явления.

Рабочий пример

Траектория электрона в магнитном поле

Протон входит в область постоянного магнитного поля, как показано на рисунке 20.20. Магнитное поле выходит из страницы. Если электрон движется со скоростью 3,0 × 106 м / с3,0 × 106 м / с, а напряженность магнитного поля составляет 2,0 Тл, каковы величина и направление силы, действующей на протон?

Рис. 20.20. Протон попадает в область однородного магнитного поля. Магнитное поле исходит из страницы — кружки с точками представляют наконечники векторных стрелок, выходящих из страницы.

Стратегия

Используйте уравнение F = qvBsinθF = qvBsinθ, чтобы найти величину силы, действующей на протон.Угол между векторами магнитного поля и вектором скорости протона составляет 90 ° .90 °. Направление силы можно найти с помощью правила правой руки.

Решение

Заряд протона q = 1.60 · 10−19Cq = 1.60 · 10−19C. Ввод этого значения, заданной скорости и напряженности магнитного поля в уравнение F = qvBsinθF = qvBsinθ дает

F = qvBsinθ = (1,60 × 10−19C) (3,0 × 106 м / с) (2,0T) sin (90 °) = 9,6 × 10−13N. F = qvBsinθ = (1,60 × 10−19C) (3,0 × 106 м / с) (2..

Обсуждение

Это похоже на очень маленькую силу. Однако масса протона составляет 1,67 × 10–27 кг, 1,67 × 10–27 кг, поэтому его ускорение равно a = Fm = 9,6 × 10–13N1,67 × 10–27 кг = 5,7 × 1014 м / с2a = Fm = 9,6. × 10–13N1,67 × 10–27 кг = 5,7 × 1014 м / с2, или примерно в десять тысяч миллиардов раз больше ускорения свободного падения!

Мы обнаружили, что начальное ускорение протона, когда он входит в магнитное поле, направлено вниз в плоскости страницы. Обратите внимание, что по мере ускорения протона его скорость остается перпендикулярной магнитному полю, поэтому величина силы не меняется.Кроме того, из-за правила правой руки направление силы остается перпендикулярным скорости. Эта сила — не что иное, как центростремительная сила: она имеет постоянную величину и всегда перпендикулярна скорости. Таким образом, величина скорости не меняется, и протон совершает круговое движение. Радиус этого круга может быть найден с помощью кинематического соотношения.

F = ma = mv2ra = v2rr = v2a = (3,0 × 106 м / с) 25,7 × 1014 м / с2 = 1,6 см F = ma = mv2ra = v2rr = v2a = (3,0 × 106 м / с) 25.7 × 1014 м / с2 = 1,6 см

20,8

Путь протона в магнитном поле показан на рисунке 20.22.

Рис. 20.22 При перемещении перпендикулярно постоянному магнитному полю заряженная частица будет совершать круговое движение, как показано здесь для протона.

Рабочий пример

Проволока с током в магнитном поле

Теперь предположим, что мы пропустили провод через однородное магнитное поле из предыдущего примера, как показано. Если по проводу проходит ток 1.-направлении, а длина области с магнитным полем 4,0 см, какова сила на проводе?

Стратегия

Используйте уравнение F = IℓBsinθF = IℓBsinθ, чтобы найти величину силы, действующей на провод. Длина провода внутри магнитного поля составляет 4,0 см, а угол между направлением тока и направлением магнитного поля составляет 90 °. Чтобы найти направление силы, используйте правило правой руки, как описано сразу после уравнения F = IℓBsinθ.F = IℓBsinθ.

Решение

Вставьте указанные значения в уравнение F = IℓBsinθF = IℓBsinθ, чтобы найти величину силы

F = IℓBsinθ = (1.5A) (0,040 м) (2,0T) = 0,12N. F = IℓBsinθ = (1,5A) (0,040 м) (2,0T) = 0,12N.

20,9

Чтобы найти направление силы, начните с размещения вектора тока вплотную к вектору магнитного поля..-направление. Сила, действующая на провод с током в магнитном поле, является основой всех электродвигателей, как мы увидим в следующих разделах.

Практические задачи

1.

Какова величина силы, действующей на электрон, движущийся со скоростью 1,0 × 106 м / с перпендикулярно магнитному полю 1,0 Тл?

1. 0,8 × 10 ^–13 N
2. 1,6 × 10 ^–14 N
3. 0,8 × 10 ^–14 N
4. 1,6 × 10 ^–13 N

2.

Прямой 10-сантиметровый провод на ток 0,40 А ориентирован перпендикулярно магнитному полю. Если сила на проводе 0,022 Н, какова величина магнитного поля?

1. 1,10 × 10 ^–2 T
2. 0,55 × 10 ^–2 T
3. 1,10 т
4. 0,55 т

Проверьте свое понимание

3.

Если два магнита отталкиваются друг от друга, какой вывод можно сделать об их взаимной ориентации?

1. Либо южный полюс магнита 1 ближе к северному полюсу магнита 2, либо северный полюс магнита 1 ближе к южному полюсу магнита 2.
2. Либо южные полюса магнита 1 и магнита 2 расположены ближе друг к другу, либо северные полюса магнита 1 и магнита 2 расположены ближе друг к другу.

4.

Опишите методы размагничивания ферромагнетика.

1. путем охлаждения, нагрева или погружения в воду
2. путем нагревания, удара и вращения во внешнем магнитном поле
3. молотком, нагреванием и протиранием тканью
4. путем охлаждения, погружения в воду или протирания тканью

5.

Что такое магнитное поле?

1. Направляющие линии внутри и снаружи магнитного материала, указывающие величину и направление магнитной силы.
2. Направляющие линии внутри и снаружи магнитного материала, указывающие величину магнитной силы.
3. Направляющие линии внутри магнитного материала, указывающие величину и направление магнитной силы.
4. Направляющие линии за пределами магнитного материала указывают величину и направление магнитной силы.

6.

Какой из следующих рисунков правильный?

Что такое гаусс-метр?

Обновлено 5 ноября 2018 г.

Крис Дезиел

Карл Фридрих Гаусс (1777-1855) считается одним из величайших математиков, которые когда-либо жили, и он также был пионером в изучении магнитных полей.Он разработал одно из первых устройств, способных измерять силу и направление магнитного поля, магнитометр, а также разработал систему единиц для измерения магнетизма. В его честь современная единица плотности магнитного потока или магнитной индукции в системе CGS (метрическая) названа гауссом. В более всеобъемлющей системе измерения СИ основной единицей магнитного потока является тесла (названная в честь Николы Тесла). Одна тесла равна 10000 гаусс.

Гауссметр — это современная версия магнитометра Гаусса.Он состоит из зонда Гаусса, самого измерителя и кабеля для их соединения и работает благодаря эффекту Холла, который был обнаружен Эдвином Холлом в 1879 году. Он может измерять как интенсивность, так и направление магнитного поля. Вы используете гауссметр для измерения относительно небольших магнитных полей. Когда вам нужно измерить большие, вы используете тесла-метр, который в основном то же самое, но с градуировкой в ​​более крупных единицах тесла.

Что такое эффект Холла?

Электричество и магнетизм — взаимосвязанные явления, и магнитное поле может влиять на электрический ток.Если через проводник проходит ток, и вы помещаете проводник в поперечное магнитное поле, сила поля подталкивает электроны к одной стороне проводника. Эта асимметричная концентрация электронов создает измеримое напряжение на проводнике, которое прямо пропорционально напряженности поля (B) и току (I) и обратно пропорционально плотности заряда (n) и толщине проводника (d). . Математическое соотношение:

, где e — заряд отдельного электрона.

Как работает гауссметр?

Датчик Гаусса — это, по сути, зонд Холла, и это наиболее важная часть измерителя Гаусса. Он может быть плоским, что лучше всего подходит для измерения поперечных магнитных полей, или он может быть осевым, который лучше всего измеряет поля, параллельные зонду, например те, которые существуют внутри соленоида. Зонды могут быть хрупкими, особенно когда они предназначены для измерения небольших полей, и их часто укрепляют латунью, чтобы защитить их от суровых условий окружающей среды.

Измеритель пропускает через зонд тестовый ток, и эффект Холла создает напряжение, которое затем регистрирует. Магнитные поля редко бывают статическими, и, поскольку напряжение колеблется, измеритель обычно имеет функции, которые фиксируют показания на определенном значении, фиксируют показания и сохраняют их, а также записывают только самое высокое обнаруженное напряжение. Некоторые измерители различают поля постоянного и переменного тока и автоматически вычисляют среднеквадратичное значение полей переменного тока.

Кому нужен гауссметр?

Измерители Гаусса — полезные устройства, и электрик, у которого он есть, может легче диагностировать неправильно подключенные цепи.Фактически, бесконтактный тестер напряжения обнаруживает поток электричества по создаваемому им магнитному полю, поэтому это разновидность гауссметра. Вы можете использовать гауссметр для измерения силы магнитного поля вокруг линий электропередачи, хотя технически вам понадобится тесламетр из-за силы поля. Вы также можете использовать гауссметр для измерения силы окружающего магнитного поля в вашем доме. Это поле меняется в зависимости от того, какие устройства вы используете.

Хотя влияние магнитных полей на здоровье не установлено, есть некоторые свидетельства того, что длительное воздействие сильных магнитных полей может быть вредным.Если вас это беспокоит, вам понадобятся инструменты измерения Гаусса. Гаусс-метр дает вам возможность регулировать напряженность поля в вашем доме.

Миллигаусс-счетчик постоянного тока

, модель MGM

Описание

Описание продукта:
Усовершенствованный магнитометр с магнитным затвором, измеритель Миллигаусса постоянного тока измеряет магнитные поля (технически «плотность потока»), которые в несколько раз превышают напряженность поля Земли. Он имеет разрешение 0.01 миллигаусс (1 нанотесла) и диапазон +/- 2000 миллигаусс (200 микротесла). Магниторезистивный датчик измерителя является значительным улучшением по сравнению с нескомпенсированным феррозондовым магнитометром как по стоимости, так и по стабильности. Фактически, этот датчик приближается к магнитометру прецессии протонов по стабильности температуры. Однако активная площадь датчика составляет всего 1 мм x 0,2 мм, что намного меньше, чем у феррозатворного магнитометра или протонных датчиков. Это позволяет проводить очень точные магнитные измерения на небольших площадях (например, тонких пленках) или с большими градиентами, когда это необходимо.

Характеристики

• Разъем аналогового выхода
  Монофонический разъем 1/8 дюйма можно использовать с системой сбора данных, такой как Data Logger USB-DL1 с AlphaApp.
• Съемный резиновый чехол

Выходной разъем MGM Описание:
Выходы представляют собой аналоговое напряжение с 1 В = 1 Гаусс ± 0,5%. Диапазон составляет ± 2 Гс (= ± 2 В). Обычно это «медленное» напряжение постоянного тока (допустимое значение — от постоянного тока до 3 Гц), но можно заказать более высокую полосу пропускания (от постоянного тока до 300 Гц в точке 3 дБ).

Дисплей 5 1/2 разряда, показывающий от -1999,99 до +1999,99 миллигаусс, с разрешением 0,01 миллигаусс во всем диапазоне. (Сравните с полем Земли, которое составляет порядка 500 миллигаусс). Обновление происходит три раза в секунду.

Этот широкий динамический диапазон дисплея (199 999 отсчетов; обе полярности) и высокая стабильность измерителя позволяют стабильно обнаруживать небольшие изменения в большом фоновом поле.

Датчик находится на конце восьмижильного кабеля, длина которого обычно составляет четыре фута, но доступны другие длины.Датчик является «осевым», что означает, что он обнаруживает компонент поля, который находится в том же направлении, что и точки кабеля (см. Фотографию стрелки). Измеритель показывает отрицательные показания, когда датчик указывает на южный полюс магнита, и положительные — на север. Небольшая активная область сенсора находится в центре темного квадрата.

При фиксированной температуре воспроизводимость составляет +/- 0,01 миллигаусс (1 нТл), а температурный коэффициент смещения составляет менее 0,01 миллигаусс / ° C. Температурный коэффициент усиления меньше.0015% / ° С. При поставке точность усиления составляет +/- 0,5%, а смещение измерителя составляет +/- 0,5 миллигаусс. Все характеристики указаны для температур от 0 до 45 ° C. Размер примерно 18 (высокий) x 9 (широкий) x 5 (толстый) см. Вес с аккумулятором — 325 грамм. См. Фото для размеров внешнего датчика.

Датчик MGM D iagram:

Magnaflux EU EN

Ваша конфиденциальность

Когда вы посещаете веб-сайт, он может собирать информацию о вашем браузере, ваших предпочтениях или устройстве, чтобы веб-сайт работал так, как вы ожидаете.Эта информация собирается в виде файлов cookie. Собранная информация не идентифицирует вас напрямую, но может дать вам более персонализированный опыт работы с сайтом. Ниже описаны различные типы файлов cookie, которые мы используем, и вы можете запретить использование некоторых типов файлов cookie. Щелкните заголовки категорий, чтобы узнать больше и изменить настройки файлов cookie по умолчанию. Обратите внимание, что блокировка некоторых типов файлов cookie может повлиять на работу вашего веб-сайта.

Совершенно необходимо

Эти файлы cookie необходимы для того, чтобы вы могли перемещаться по веб-сайту и использовать его функции.Без этих файлов cookie услуги веб-сайта, такие как запоминание товаров в корзине, не могут быть предоставлены. Мы не можем отключить эти файлы cookie в системе. Хотя вы можете настроить свой браузер так, чтобы он блокировал или предупреждал вас об этих файлах cookie, некоторые части веб-сайта не будут работать без них.

Модулей:

Производительность

Эти файлы cookie собирают анонимную информацию о том, как люди используют веб-сайт: посещения веб-сайта, источники трафика, шаблоны кликов и аналогичные показатели.Они помогают нам понять, какие страницы наиболее популярны. Вся собранная информация агрегирована и поэтому анонимна. Если вы не разрешите использование этих файлов cookie, мы не узнаем, когда вы посетили наш веб-сайт.

Модулей:

Функциональный

Эти файлы cookie запоминают сделанный вами выбор, например, страну, из которой вы посещаете веб-сайт, язык и т. Д. Они могут помочь вам получить впечатление, более соответствующее вашему выбору.Они могут быть установлены нами или сторонними поставщиками, услуги которых мы добавили на страницы нашего веб-сайта. Если вы не разрешите использование этих файлов cookie, некоторые функции могут работать не так, как задумано.

Модулей:

Таргетинг / реклама

Эти файлы cookie собирают информацию о ваших привычках просмотра, чтобы сделать рекламу более актуальной для вас и ваших интересов. Они создаются через наших рекламных партнеров, которые учитывают ваши интересы и нацеливают вас на релевантную рекламу на других веб-сайтах или платформах.Если вы не разрешите использование этих файлов cookie, вы не увидите нашу таргетированную рекламу в других местах в Интернете.

Модулей:

Икс

ASP.NET Framework

Технологический стек, необходимый для хостинга веб-сайта

Икс

Диспетчер тегов Google

Используется для загрузки скриптов на страницы сайта.

Икс

Google Analytics

Google Analytics собирает информацию о веб-сайтах, позволяя нам понять, как вы взаимодействуете с нашим веб-сайтом, и, в конечном итоге, обеспечить лучший опыт.

Имя файла cookie:

• _ga

  Регистрирует уникальный идентификатор, который используется для генерации статистических данных о том, как посетитель использует веб-сайт.
  Срок действия:
  2

  лет

• _gid

  Регистрирует уникальный идентификатор, который используется для генерации статистических данных о том, как посетитель использует веб-сайт.
  Срок действия:
  24
  часы

• NID

  Cookie содержит уникальный идентификатор, который Google использует для запоминания ваших предпочтений и другой информации, например, предпочитаемого вами языка (например.грамм. Английский), сколько результатов поиска вы хотите отображать на странице (например, 10 или 20) и хотите ли вы, чтобы фильтр SafeSearch Google был включен.
  Срок действия:
  2

  лет

• _gat_UA — ######## — #

  Используется для ограничения частоты запросов. Если Google Analytics развернут через Диспетчер тегов Google, этот файл cookie будет называться _dc_gtm_ Expiration:
  1
  минута

• _gac_ <идентификатор-свойства>

  Содержит информацию о кампании для пользователя.Если вы связали свои учетные записи Google Analytics и AdWords, теги конверсии веб-сайта AdWords будут считывать этот файл cookie, если вы не отключите их.
  Срок действия:
  90
  дней

• AMP_TOKEN

  Содержит токен, который можно использовать для получения идентификатора клиента из службы идентификатора клиента AMP. Другие возможные значения указывают на отказ, запрос в полете или ошибку при получении идентификатора клиента из службы идентификатора клиента AMP
  Срок действия:
  1
  год

Икс

Titan Consent Manager

Используется для отслеживания настроек конфиденциальности и согласия конечных пользователей на веб-сайтах, размещенных на Titan CMS.

Имя файла cookie:

• TitanClientID

  Однозначно идентифицирует пользователя для поддержки исторического отслеживания предпочтений согласия
  Истечение срока:
  10

  лет

• CookieConsent_

  Отражает самые последние настройки согласия для текущего сайта.
  Срок действия:
  2

  лет

Икс

IP Look Up

Эти файлы cookie используются Magnaflux для направления пользователей на веб-сайт Magnaflux для их конкретной страны. Это делается автоматически.

Икс

Пардо

Для наших веб-сайтов, которые содержат веб-формы или отслеживание Pardot, мы собираем информацию о страницах, которые вы посещаете, о том, как долго вы находитесь на сайте, как вы сюда попали и на что нажимаете.Pardot помогает Magnaflux обеспечить беспроблемный пользовательский интерфейс для тех клиентов и пользователей, которые создали у нас учетную запись для получения сообщений электронной почты.

Имя файла cookie:

• visitor_id #

  Однозначно идентифицирует пользователя
  Срок действия:
  10

  лет

• visitor_id # -HASH

  Однозначно идентифицирует пользователя
  Срок действия:
  10

  лет

• pi_opt_in

  Флаг согласия на получение личной информации
  Истечение срока:
  10

  лет

• ИПВ

  Неклассифицированный
  Срок действия:
  Сессия

• Пардо

  Неклассифицированный
  Срок действия:
  Сессия

• dtCookie

  Неклассифицированный
  Срок действия:
  Сессия

Икс

Поисковые запросы

Для наших веб-сайтов, содержащих поисковые запросы по пакету переводов, мы устанавливаем cookie, в котором хранится используемый поисковый запрос.

Икс

Отслеживание Google AdSense

Google использует файлы cookie для обслуживания рекламы, отображаемой на веб-сайтах своих партнеров, таких как веб-сайты, показывающие рекламу Google или участвующие в рекламных сетях, сертифицированных Google. Когда пользователи посещают веб-сайт партнера Google, в браузере этого конечного пользователя может быть сохранен файл cookie.

Имя файла cookie:

• IDE

  Используется Google для регистрации и сообщения о действиях пользователя веб-сайта после просмотра или нажатия на одно из рекламных объявлений рекламодателя с целью измерения эффективности рекламы и представления целевой рекламы пользователю.
  Срок действия:
  6
  мес

• NID

  Неклассифицированный
  Срок действия:
  6
  мес

• DSID

  Неклассифицированный
  Срок действия:
  Сессия

Икс

Отслеживание Google AdSense

Собирает данные для измерения эффективности просмотренных или нажатых объявлений и показывает таргетированные объявления.

Имя файла cookie:

• г / сбор

  Неклассифицированный
  Срок действия:
  6
  мес

• IDE

  Используется Google DoubleClick для регистрации и сообщения о действиях пользователя веб-сайта после просмотра или нажатия на одно из объявлений рекламодателя с целью измерения эффективности объявления и представления пользователю целевой рекламы.