Jak mogę wytworzyć możliwie najbardziej jednorodne pole magnetyczne?
Uczelnie i szkoły pytają nas czasem, jak mogą wytworzyć możliwie jednorodne pole magnetyczne do eksperymentów.
W jednorodnym polu magnetycznym linie pola są do siebie równoległe, a natężenie pola jest wszędzie jednakowe.
Aby wytworzyć jak najbardziej jednorodne pole magnetyczne, zaleca się umieszczenie dwóch dużych magnesów
blisko siebie i połączenie ich tylnych stron jarzmem żelaznym.
W szczelinie między magnesami panuje wówczas w miarę jednorodne pole.
Im mniejsza szczelina i im większe magnesy, tym bardziej jednorodne będzie pole.
W przedstawionym przykładzie użyliśmy dwóch KOLOSY
o długości boku 40 mm i wysokości 20 mm.
Jarzmo ze stali zleciliśmy u miejscowego kowala.
Magnesy są oddalone od siebie o 10 mm, a gęstość strumienia magnetycznego
między magnesami wynosi ok.
0,95 tesli (= 9 500 gausów).
Ostrzeżenie: Jeśli chcą Państwo samodzielnie zbudować taki „magnes podkowiasty”, prosimy zachować szczególną ostrożność przy mocowaniu magnesów! Te zdecydowanie wolą przywierać do siebie niż do stalowego jarzma.
Dość trudno jest, używając desek i różnych ścisków, ustawić magnesy w żądanej pozycji, nie narażając się przy tym na obrażenia.
Alternatywna konstrukcja
Alternatywna, mniej niebezpieczna pod względem konstrukcyjnym budowa mogłaby wyglądać tak, jak pokazano na obrazku.
Legenda
1: Dwa elementy żelazne
2: Blok aluminiowy między elementami żelaznymi, aby utrzymać odstęp między obiema częściami. Oczywiście może to być także inny niemagnetyczny materiał, jak mosiądz, drewno, stal nierdzewna, ...
3: magnes płytkowy (lub kilka)
4: W tej szczelinie powietrznej tworzy się mniej lub bardziej jednorodne pole magnetyczne między dwoma elementami żelaznymi
1: Dwa elementy żelazne
2: Blok aluminiowy między elementami żelaznymi, aby utrzymać odstęp między obiema częściami. Oczywiście może to być także inny niemagnetyczny materiał, jak mosiądz, drewno, stal nierdzewna, ...
3: magnes płytkowy (lub kilka)
4: W tej szczelinie powietrznej tworzy się mniej lub bardziej jednorodne pole magnetyczne między dwoma elementami żelaznymi
Wariant o zwiększonej gęstości strumienia w mniejszej przestrzeni użytkowej.
W tej wersji obie powierzchnie biegunów zbiegają się w kształt piramidy.
Powoduje to odpowiednio większą gęstość strumienia magnetycznego w szczelinie powietrznej.
Można w ten sposób wytworzyć gęstości strumienia magnetycznego znacznie większe niż te, które ma zastosowany magnes.
