سوالات متداول درباره ی آهنرباها (3)

چگونه قدرت یک آهنربا با افزایش فاصله از سطح آن تغییر می کند؟
قدرت میدان مغناطیسی یک آهنربا با افزایش فاصله تقریبا به صورت نمایی کاهش می یابد. در این نمودار یک مثال از کاهش میدان مغناطیسی آهنربای ساماریوم کبالت گرید 18 با افزایش فاصله از آن آورده شده است. قطر این آهنربا 1 اینچ و ارتفاع آن 1/2 اینچ است.

معادله ی حاکم بر میدان مغناطیسی نسبت به فاصله ار آهنربا چیست؟
برای آهنربایی استوانه ای به قطر R و ضخامت L ، میدان مغناطیسی Bx که در راستای مرکز آهنربا با فاصله ی X  از آن محاسبه می شود، طبق رابطه ی زیر می باشد. (که در این رابطه Br پسماند القای مغناطیسی ماده است.)

همچنین فرمول های دیگری نیز وجود دارد که میدان مغناطیسی سایر آهنرباها با اشکال دیگر را محاسبه می کنند.

آیا آهنربایی که قدرت خود را از دست داده است، می تواند دوباره مغناطیده شود؟
به شرطی که آهنربا در اثر حرارت زیاد آسیب ندیده باشد، آن آهنربا می تواند دوباره مغناطیده شود و خاصیت قبلی خود را بازیابد.

آیا می توان یک آهنربا را قوی تر کرد؟
زمانی که آهنربایی کاملاًمغناطیده شده است، آن را قویتر نمی توان کرد. به این دلیل که آن آهنربا اشباع شده است و حالت لبریز دارد.

چگونه می توان قدرت یا میدان یک آهنربا را اندازه گیری کرد؟
عمدتاً گوس متر، آهنربامتر یا کشش سنج برای اندازه گیری میدان یا قدرت آهنرباها استفتده می شوند. گاوس متر قدرت میدان مغناطیسی را اندازه گیری می کند؛ آهنربامتر در هر واحدی علاوه بر گاوس این کار را انجام می دهد و کشش سنج قدرت کششی آهنربا را در واحدهای مختلف نیرو مانند پوند، کیلوگرم و … اندازه گیری می کند. سیم پیچ های دیگری هم وجود دارد که برای تصدیق اندازه گیری ها در بعضی موارد استفاده می شوند.

اگر یک آهنربای نیودیمیوم با Br  12300 گاوس داشته باشیم آیا می توانیم میدان 12300 گاوس در سطح آن دریافت کنیم؟
خیر. مقدار Br در واقع زیر میدان سیم پیچ اندازه گیری می شود. در واقع میدان حاصل از سیم پیچ القایی است. در این حالت ما میدانی کمتر از Br را پس از القا در سطح آهنربا دریافت خواهیم کرد. در واقع اندازه گیری دقیق میدان  به موارد زیر بستگی دارد:

1) فولاد یا آهنی به آهنربا چسبیده باشد و یا نه؛

2)فاصله ی سنجش ما تا آهنربا؛

و 3)سایز آهنربا  (همچنین اندازه گیری باید در دمای اتاق انجام شود.)

برای مثال یک آهنربای N35 نیودیمیوم با قطر 1 اینچ و ضخامت 0/25 اینچ، در فاصله های 0/0625 اینچ و 0/125 اینچ دارای میدان های به ترتیب 2500 و 2200 گاوس است.

میزان قدرت مغناطیسی زمین چقدر است؟
مقدار قدرت  مغناطیسی سطح زمین حدود 0/5 گاوس است، اما این مقدار با توجه به میدان پوسته ی زمین نیز تا 10 درصد متغیر است. محدوده ی میدان مغناطیسی 0/45 تا 0/85گاوس در سطح زمین وجود دارد. طوفان های مغناطیسی می توانند تغییراتی بین 1 تا 5 درصد را طی ساعاتی در قدرت میدان مغناطیسی زمین ایجاد کنند.