자기에너지를 계산할 수 있을까? 표면 자기성과 자기적 특성의 관계
표면 자기의 개념과 측정
표면 자기장은 표면 자기장이라고도 하며, 가우스 지 또는 테슬라 T(1T=10000Gs)로 측정되는 자석 표면의 특정 지점에서의 자기 유도 강도를 말합니다. 자기장은 일상생활에서 가장 쉽게 측정할 수 있는 매개변수입니다. 자석의 크기가 고정되어 있을 때 사람들은 종종 자기장을 비교하여 자석의 성능을 판단하고 비교합니다. 일상적인 측정에 적합하지 않은 특히 크거나 작은 크기와 특수한 모양의 일부 자석의 경우 미터의 자기장을 측정하는 것이 매우 중요해집니다. 자기장 측정과 관련하여 모든 사람이 알아야 할 두 가지 사항이 있습니다. ■ 자기장 측정은 가우스 미터가 자석 표면의 특정 지점에 접촉했을 때 얻는 값입니다. 측정 도구에 대한 자석 자체의 반영이며 자석의 전반적인 성능을 나타내지 않습니다. 자석의 표면 자기장은 위치에 따라 다릅니다. 규칙적인 모양과 비다극 자화 자석의 경우 일반적으로 중앙 표면 자기장을 측정합니다. 시계의 자기장은 외부 환경의 영향을 쉽게 받습니다. 동일한 자석에 다른 제조업체의 가우시안 미터를 사용하면 중심 자기장 측정값이 다를 수 있습니다. 동일한 자석의 측정된 표면 자기는 환경에 따라 다를 수 있습니다. 동일한 자석의 N극과 S극의 중심 자기장도 다릅니다. 위의 두 가지 점에서 자기장 측정은 객관적이지 않으며 자석의 성능을 완전히 반영할 수 없음을 알 수 있습니다. 제품 거래의 평가 지표로 사용하는 것은 권장되지 않습니다.
표면 자기와 자기 성능 매개변수(예: 잔류 자기 브르, 보자력 헥스, 최대 자기 에너지 곱(비에이치) 최대) 간의 관계는 무엇입니까? 수학적 계산 공식을 찾을 수 있습니까? 이 두 가지 질문은 독자들이 자주 제기합니다. 첫 번째 질문에 대한 답은 '예'이지만 과거에는 일부 사람들이 경험적 통계만 수행했습니다. 예를 들어, 길이 대 직경 비율이 1인 소결 네오디뮴 철 붕소 원통의 경우 잔류 자기 Br은 표면장의 2~3배입니다. 그러나 이 진술은 정량적 관계를 엄격하게 확립할 수 없습니다. 표면 자기와 잔류 자기 간의 관계. 잔류 자기는 외부 자기장에 의해 포화 자화되고 점차 0으로 감소할 때 강자성 물질에 유지되는 자기 유도 강도를 말합니다. 전체 이름은 잔류 자기 유도 강도(브르)입니다. 잔류 자기는 자석 자체의 특성에 의해 결정되며 특정 조건에서 동일한 자석의 잔류 자기는 일정하게 유지되고 단일 값을 갖습니다. 잔류 자기는 어느 정도 자석의 표면 자기를 결정하지만, 동일한 잔류 자기를 가진 자석에 대해서는 반드시 동일하지는 않습니다. 표면 자기는 또한 자석의 모양, 크기 및 자화 방법에 의해 영향을 받습니다. 모양, 성능 및 크기가 동일한 두 자석에서 잔류 자기가 더 높은 쪽이 표면 자기가 더 강합니다. 모양, 속성 또는 크기가 다른 두 자석은 자기장의 높이에 따라 잔류 자기의 크기를 간단히 결정할 수 없습니다.
자석의 표면 자성은 항상 잔류 자성보다 낮습니다. 잔류 자성은 폐쇄 회로 상태에서 테스트하는 반면, 표면 자성은 개방 회로 상태에서 가우시안 미터를 사용하여 테스트합니다. 동시에 자석 자체에는 자기 제거장이 있으므로 단일 자석의 최대 표면 자성은 잔류 자성보다 훨씬 작습니다. 현재 소결 네오디뮴 철 붕소 자석의 최대 잔류 자성은 약 14000Gs이므로 단일 네오디뮴 철 붕소 자석의 최대 표면 자화가 14000Gs를 초과할 수 없다고 확신할 수 있습니다. ("싱글 magnet"임을 유의하십시오. 일부 자기 구성 요소 및 자석 배열에서는 특수 자기 회로 설계를 사용하여 자석의 표면 자성을 개선할 수 있습니다.)
소결 네오디뮴 철 붕소 자석의 매우 높은 자기 이방성 필드로 인해 자화 벡터는 쉬운 자화 방향으로 배열됩니다. 따라서 이를 균일하게 자화된 본체로 간주하고 현재 쉘 모델을 사용하여 공간에서 자석이 생성하는 자기장을 계산할 수 있습니다. 현재 온라인의 많은 자기 계산 모델은 이 원리를 기반으로 계산 공식을 도출하지만 두 가지 가정이 있습니다. 하나는 자석이 완전히 균일한 자화된 본체이고 다른 하나는 자기 소거 곡선이 완전히 직선이라는 것입니다. 그러나 실제 상황은 완전히 사실이 아니므로 계산 결과는 실제 측정 결과와 어느 정도 다를 수 있습니다. 잔류 자기 외에도 자석의 표면 자기는 모양과 크기에 큰 영향을 받으며 표면 자기에 대한 계산 공식은 모양이 다른 자석마다 다릅니다.