Ar smaoinigh tú riamh ar cad a dhéanann bata maighnéad cuisneora? Baineann sé le maighnéid bhuana ar fad! Coinníonn na maighnéid seo a bhfórsa maighnéadach gan aon chumhacht sheachtrach a bheith ag teastáil uathu.
Sa phost seo, déanfaimid iniúchadh ar na maighnéid bhuana atá ann, conas a oibríonn siad, agus cá háit ar féidir leat iad a aimsiú sa saol laethúil. Foghlaimeoidh tú freisin cén fáth a bhfuil tuiscint ar mhaighnéid bhuana riachtanach do thionscail éagsúla agus feidhmchláir theicneolaíocha.
Tuiscint a fháil ar bhunghnéithe maighnéad buan
Sainmhíniú ar mhaighnéad buan
A Is ábhar é maighnéad buan a tháirgeann réimse comhsheasmhach maighnéadach as a stuaim féin, gan foinse cumhachta seachtrach a bheith ag teastáil uaidh. Is é príomhghné na maighnéad seo a gcumas a maighnéadas a choinneáil ar feadh tréimhsí fada. Murab ionann agus leictreamaighnéid, ní theastaíonn leictreachas uathu chun fanacht maighnéadach.
Ceann de na gnéithe is suimiúla de mhaighnéid bhuana ná a línte maighnéadacha. Sreabhann na línte seo ón bPol Thuaidh go dtí an cuaille theas den mhaighnéad. Tá an sreabhadh seo dofheicthe, ach is é an rud a fhágann go bhfuil an maighnéad tarraingteach d'ábhair ferromagnetic mar iarann.
Conas a oibríonn maighnéad buan?
Cruthaíonn maighnéid bhuana réimsí maighnéadacha trína struchtúr inmheánach. Laistigh, casann leictreoin timpeall adamh, ag cruthú réimsí beaga maighnéadacha. Nuair a bhíonn na spins in ábhar ailínithe sa treo céanna, cruthaíonn siad réimse maighnéadach níos mó.
Tá ról mór ag struchtúr adamhach an ábhair seo. I maighnéid bhuana, tá adaimh ag ailíniú ar bhealach a chomhcheanglaíonn a réimsí maighnéadacha, agus mar thoradh air sin tá réimse foriomlán níos láidre
Conas a chruthaítear réimsí maighnéadacha i maighnéid bhuana?
Feidhmíonn leictreoin laistigh de adaimh cosúil le maighnéid bheaga. Agus iad ag casadh agus ag bogadh timpeall an núicléas, gineann siad réimsí beaga maighnéadacha. In ábhair ferromagnetic cosúil le hiarann, cóbalt, agus nicil, tá na réimsí beaga maighnéadacha seo ag teacht le chéile. Nuair a chasann an chuid is mó den leictreon sa líne ábhair suas, cruthaíonn siad réimse maighnéadach atá mór go leor le go mbraithfear iad lasmuigh den ábhar.
An eolaíocht taobh thiar de mhaighnéadas buan
Tá ábhair ferromagnetic speisialta. Ligeann a struchtúr adamhach do na réimsí maighnéadacha leictreoin ailíniú go nádúrtha. Mar thoradh ar an ailíniú seo tá réimse buan maighnéadach. Nuair a bhíonn an chuid is mó de na hadaimh in ábhar ailínithe sa treo céanna, tagann a réimsí maighnéadacha aonair le chéile chun réimse láidir foriomlán a chruthú.
Tá an t -ailíniú seo ríthábhachtach chun maighnéid bhuana a chruthú. Gan é, ní bheadh na hábhair maighnéadach. Cinneann socrú na n -adamh cé chomh láidir is atá an maighnéad agus cá fhad is féidir leis a airíonna maighnéadacha a choinneáil.
Cineálacha maighnéid bhuana: Forbhreathnú cuimsitheach
Tagann maighnéid bhuana i gcineálacha éagsúla, gach ceann acu le hairíonna agus úsáidí uathúla. Breathnaímid ar na ceithre chineál is coitianta: neodymium, cóbalt samarium, alnico, agus maighnéid ferrite.
Maighnéid neodymium (NDFEB)
Tá maighnéid neodymium i measc na maighnéid bhuana is láidre. Tá cóimheas ard-neart-go-meáchain maighnéadach acu, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach d'iarratais ina bhfuil spás teoranta.
Is iondúil go n -úsáidtear na maighnéid seo i dtionscail cosúil le cumhacht gaoithe, áit a gcabhraíonn siad le héifeachtúlacht na dtuirbíní a mhéadú. Tá siad le fáil freisin i bhfeithiclí leictreacha, áit a bhfuil maighnéid dhlúth, dhlúth riachtanach do mhótair. Tá maighnéid neodymium ríthábhachtach freisin i leictreonaic nua -aimseartha, cosúil le tiomántáin chrua ríomhaire, cluasáin, agus micreafóin. Fágann a n-airíonna maighnéadacha cumhachtacha go bhfuil siad mar rogha is fearr i dteicneolaíocht ceannródaíoch.
Maighnéid Cobalt Samarium (SMCO)
Tá maighnéid chóbalt Samarium ar eolas mar gheall ar a bhfriotaíocht den scoth i gcoinne teochtaí arda agus creimthe. Fágann sé seo go bhfuil siad foirfe le húsáid i ndálaí foircneacha, cosúil le aeraspáis nó teicneolaíocht mhíleata, áit a bhfuil iontaofacht ríthábhachtach.
Cé go bhfuil siad durable, tá maighnéid SMCO sách sobhriste, rud a chiallaíonn go dteastaíonn láimhseáil chúramach uathu le linn déantúsaíochta agus úsáide. Is minic a fhaightear iad in iarratais ardfheidhmíochta, cosúil le comhpháirteanna satailíte nó feistí leighis, mar gheall ar a gcumas maighnéadas láidir a choinneáil i dtimpeallachtaí diana.
Maighnéid Alnico
Déantar maighnéid Alnico as meascán de alúmanam, nicil, agus cóbalt. Tairgeann na maighnéid seo neart meicniúil ard agus fanann siad seasmhach fiú ag teochtaí arda, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach d'iarratais a bhfuil strus teirmeach orthu.
Is iondúil go n -úsáidtear maighnéid Alnico i mbraiteoirí, ionstraimí agus mótair leictreacha. Mar shampla, is minic a fhaightear iad i bpiocadh giotár, áit a bhfuil neart maighnéadach comhsheasmhach agus cobhsaí riachtanach. In ainneoin a bheith beagán níos laige ná maighnéid neodymium, tá maighnéid Alnico fós i bhfabhar a marthanachta agus a gcobhsaíochta.
Maighnéid ferrite
Déantar maighnéid ferrite as ocsaíd iarainn agus as bairiam nó strointiam. Tá siad inacmhainne agus éasca a tháirgeadh, agus sin an fáth a n -úsáidtear iad go forleathan i míreanna laethúla.
Gheobhaidh tú maighnéid ferrite i bhfearais tí cosúil le cuisneoirí, cainteoirí, agus bréagáin. Úsáidtear iad go coitianta freisin i mótair agus braiteoirí beaga. Tairgeann maighnéid ferrite friotaíocht chreimthe mhaith, rud a fhágann gur rogha iontaofa iad le húsáid i dtimpeallachtaí crua. Mar sin féin, tá neart maighnéadach níos ísle acu i gcomparáid leis na cineálacha eile.
Príomh -airíonna maighnéid bhuana
Tá roinnt airíonna tábhachtacha ag maighnéid bhuana a fhágann go bhfuil siad uathúil agus úsáideach in iarratais éagsúla. Déanaimis tumadh isteach ina neart maighnéadach, ina fhriotaíocht teochta, agus ina bhfriotaíocht creimthe.
Neart maighnéadach
Is iondúil go ndéantar neart maighnéad buan a thomhas i Gauss nó Tesla. Is aonad é Gauss a úsáidtear le haghaidh réimsí maighnéadacha níos laige, agus úsáidtear Tesla le haghaidh réimsí níos láidre. Mar shampla, tá maighnéad cuisneora i bhfad níos laige i gcomparáid le maighnéid ghrád thionsclaíoch cosúil le neodymium (NDFEB).
Tá maighnéid neodymium ar eolas mar gheall ar a neart maighnéadach ard, agus is gnách go bhfaightear maighnéid ferrite i míreanna laethúla agus go bhfuil siad níos laige. Is minic a bhíonn maighnéid neodymium 10 n -uaire níos láidre ná maighnéid ferrite, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach do ghléasanna dlúth a dteastaíonn maighnéadas cumhachtach uathu.
Friotaíocht teochta maighnéid bhuana
Tá leibhéil éagsúla friotaíochta teochta ag cineálacha éagsúla maighnéid bhuana. Is féidir le maighnéid Alnico suas le 540 ° C a láimhseáil, agus is iondúil go ndéantar maighnéid neodymium a rátáil go 80 ° C go 150 ° C de ghnáth. Ar an láimh eile, is féidir le maighnéid ferrite teochtaí suas le 300 ° C a sheasamh.
Nuair a bhíonn maighnéid bhuana nochta do theochtaí níos airde ná a raon oibriúcháin uasta, cailleann siad a maighnéadas. Tá sé seo toisc go bhfuil na hadaimh taobh istigh den mhaighnéad mí -eagraithe, ag lagú an réimse mhaighnéadaigh. Tugtar an teocht Curie air seo - an teocht ag a gcailleann maighnéad a airíonna maighnéadacha.
Friotaíocht creimthe
Athraíonn friotaíocht creimthe go mór thar chineálacha éagsúla maighnéid bhuana. Tá maighnéid ferrite an -fhrithsheasmhach in aghaidh creimthe, rud a fhágann go bhfuil siad iontach le haghaidh úsáide lasmuigh. Mar sin féin, tá ocsaídiú níos mó i gceist le maighnéid cosúil le neodymium, rud a fhéadann a n -airíonna maighnéadacha a dhíghrádú le himeacht ama. Chun é seo a chomhrac, is minic a bhíonn maighnéid neodymium brataithe le hábhair cosúil le nicil nó eapocsa le haghaidh marthanacht bhreise.
Cabhraíonn na bratuithe seo le meirge a chosc agus le saolré an mhaighnéid a leathnú, go háirithe nuair a bhíonn siad nochta do thaise nó timpeallachtaí crua.
Cá n -úsáidtear maighnéid bhuana?
Iarratais laethúla
Tá maighnéid bhuana i ngach áit inár saol laethúil. Is féidir leat iad a fháil i míreanna tí mar mhaighnéid chuisneora, cainteoirí, fáinní maighnéadacha cábla sonraí, agus vibrators fón póca. Baineann na míreanna seo go léir úsáid as airíonna maighnéadacha na maighnéad buan chun feidhmiú.
Úsáidí tionsclaíocha agus teicneolaíochta
Tá ról ríthábhachtach ag maighnéid bhuana i mórán tionscal. I mótair agus braiteoirí, cabhraíonn siad le fuinneamh leictreach a thiontú ina fhuinneamh meicniúil. Tá siad riachtanach freisin i meaisíní MRI, áit a gcruthaíonn siad réimsí maighnéadacha láidre le haghaidh íomháithe. In earnálacha mar fheithiclí aeraspáis agus leictreacha, úsáidtear maighnéid bhuana chun éifeachtúlacht agus feidhmíocht a fheabhsú.
Maighnéid bhuana i nginiúint fuinnimh
San earnáil fuinnimh in -athnuaite, úsáidtear maighnéid bhuana i dtuirbíní gaoithe chun fuinneamh glan a ghiniúint. Cabhraíonn siad le héifeachtúlacht na mótair leictreacha a fheabhsú, go háirithe i bhfeithiclí leictreacha, trí chaillteanais fuinnimh a laghdú agus trí fheidhmíocht a mhéadú. Tá a n -úsáid sna hiarratais seo ríthábhachtach chun ár spleáchas ar bhreoslaí iontaise a laghdú.
Iarratais Leighis agus Eolaíochta
Sa leigheas, tá maighnéid bhuana mar chuid lárnach de mheaisíní MRI, rud a chuireann ar chumas scans coirp mionsonraithe gan gá le máinliacht. Úsáidtear iad freisin in ionstraimí eolaíochta ardchruinnithe, amhail luasairí cáithníní, ag cuidiú le taighdeoirí dul chun cinn a dhéanamh i réimsí éagsúla na heolaíochta.
An maighnéad buan ceart a roghnú le haghaidh feidhmchlár sonrach
Is éard atá i gceist leis an maighnéad buan ceart ná roinnt príomhfhachtóirí a bhreithniú. Tá sé tábhachtach ceann a roghnú a oireann do do chuid riachtanas, bíodh sé le haghaidh úsáid laethúil nó feidhmchláir thionsclaíocha.
Fachtóirí le breithniú agus maighnéad buan á roghnú agat
Neart : Tagann maighnéid i láidreachtaí éagsúla. Ní mór duit a fháil amach cé mhéad fórsa maighnéadach a theastaíonn uait le haghaidh d'iarratais. Mar shampla, tá maighnéid NDFEB láidir, cé go bhfuil maighnéid ferrite níos laige ach níos inacmhainne.
Friotaíocht teochta : Feidhmíonn roinnt maighnéad go maith faoi theochtaí arda, agus d'fhéadfadh daoine eile a maighnéadas a chailleadh. Má tá teas ard i gceist le d'iarratas, b'fhéidir gur mhaith leat ábhair a roghnú mar SMCO nó Alnico.
Friotaíocht Creimthe : Má tá do mhaighnéad nochta do thimpeallachtaí crua, amhail taise nó ceimiceáin, tá friotaíocht creimthe ríthábhachtach. Tá maighnéid ferrite ar eolas mar gheall ar a bhfriotaíocht in aghaidh creimthe, agus d'fhéadfadh go mbeadh bratuithe breise ag teastáil ó mhaighnéid NDFEB.
Éifeachtúlacht costais vs feidhmíocht
Cé gur fachtóir é an costas i gcónaí, tá an fheidhmíocht chomh tábhachtach céanna. Má theastaíonn fórsa maighnéadach láidir uait, is fiú infheistíocht a dhéanamh ar mhaighnéid NDFEB. Mar sin féin, mura dteastaíonn neart an-mhór uait, d'fhéadfadh maighnéid ferrite a bheith níos cairdiúla don bhuiséad agus freastal ar do chuid riachtanas fós.
Agus costas agus feidhmíocht á gcothromú, smaoinigh ar an luach fadtéarmach. Mar shampla, d’fhéadfadh sé go mbeadh maighnéad níos saoire cosúil le ferrite go breá le haghaidh leictreonaic tomhaltóra, ach ba cheart go roghnódh tionscail a bhfuil maighnéid ardfheidhmíochta ag teastáil uathu (m.sh. aeraspáis) an NDFEB nó SMCO níos costasaí a roghnú.
Ceisteanna Coitianta
C: Cad é an difríocht idir maighnéid bhuana agus leictreamaighnéid?
A : Coinníonn maighnéid bhuana a maighnéadas gan an gá le foinse cumhachta seachtrach, agus teastaíonn sruth leictreach ó leictreamaighnéid chun réimse maighnéadach a ghiniúint.
C: An féidir le maighnéid bhuana a maighnéadas a chailleadh?
A : Is féidir, is féidir le maighnéid bhuana a maighnéadas a chailleadh má nochtar iad do theochtaí arda, suaití fisiciúla, nó réimsí láidre maighnéadacha.
C: Cad a tharlaíonn má tá maighnéad buan nochta do theochtaí arda?
A : Má sháraíonn maighnéad buan a theocht curie, caillfidh sé a mhaighnéadas. Athraíonn an teocht curie de réir ábhair, de ghnáth thart ar 300 ° C do mhaighnéid neodymium.
C: Cá fhad a mhaireann maighnéid bhuana?
A : Is féidir le maighnéid bhuana maireachtáil ar feadh na mblianta má choinnítear iad i gceart, ach is féidir le tosca cosúil le teocht, creimeadh, agus tionchar fisiciúil tionchar a imirt ar a saolré.
C: Conas neart maighnéad buan a thástáil?
A : Is iondúil go ndéantar tástáil ar neart maighnéad buan ag baint úsáide as gaussmeter, a thomhaiseann neart an réimse mhaighnéadaigh i Gauss nó Tesla.
Deireadh
Tá maighnéid bhuana riachtanach do thionscail éagsúla agus d'iarratais laethúla. Tá tuiscint ar a gcineálacha, a n -airíonna agus a n -úsáidí ríthábhachtach chun an ceann ceart a roghnú. Cibé acu le haghaidh leictreonaic tomhaltóra nó ardteicneolaíocht, tá sé ríthábhachtach an maighnéad cuí a roghnú.
Tá ról ríthábhachtach ag maighnéid bhuana i nuálaíochtaí nua-aimseartha agus i réitigh atá tíosach ar fhuinneamh, rud a fhágann go bhfuil siad fíor-riachtanach i saol an lae inniu.
