Jaka jest różnica między połączeniem magnes–magnes a magnes–żelazo?
Magnesy i żelazo przyciągają się wzajemnie, ale nie mogą się od siebie odpychać.
Przy pełnym kontakcie przyciąganie między magnesem a żelazem jest równie silne jak przyciąganie między dwoma identycznymi magnesami.
Wraz ze wzrostem odległości przyciąganie między magnesem a żelazem staje się jednak wyraźnie słabsze niż przyciąganie między dwoma magnesami.
Wynika to z mniejszej remanencji żelaza.
Spis treści
Różnica przy odpychaniu
Magnes trwały i płyta żelazna przyciągają się wzajemnie.
Nie występuje jednak odpychanie, jak ma to miejsce między dwoma magnesami trwałymi (por.
FAQ dotyczące przyciągania i odpychania).
Różnica w przyciąganiu
Siła przyciągania między magnesem surowym a płytą żelazną przy pełnym kontakcie jest tak samo duża jak przyciąganie między dwoma magnesami surowymi.
Jednak wraz ze wzrostem odległości przyciąganie maleje szybciej niż w przypadku dwóch magnesów surowych (zob.
wykres).
To stwierdzenie mogą Państwo również zweryfikować za pomocą naszego narzędzia do obliczania udźwigu.
Uwaga: Powyższe stwierdzenia dotyczą magnesów surowych.
W przypadku uchwytów magnetycznych przyciąganie do żelaza jest silniejsze niż do innego magnesu surowego (zob.
FAQ dotyczące uchwytów magnetycznych).
Przykład na podstawie magnesu walcowego S-12-06-N
Oś X: Odległość
Oś Y: Udźwig
Oś Y: Udźwig
różowy: przyciąganie magnes–magnes
niebieski: przyciąganie magnes–żelazo
niebieski: przyciąganie magnes–żelazo
Wyjaśnienie tego zjawiska
po lewej: materiał ferromagnetyczny
po prawej: elementarny magnes
po prawej: elementarny magnes
Materiały ferromagnetyczne (żelazo, kobalt, nikiel) zawierają mikroskopijne magnesy trwałe (magnesy elementarne).
Te magnesy elementarne mogą obracać się niezależnie i pod wpływem zewnętrznych pól magnetycznych ulegać w mniejszym lub większym stopniu uporządkowaniu.
W ten sposób materiał ulega namagnesowaniu.
po lewej: magnes trwały
po prawej: materiał ferromagnetyczny
po prawej: materiał ferromagnetyczny
Wyjaśnienie remanencji
Także supermagnes zawiera elementarne magnesiki. Podczas wytwarzania magnesu trwałego są one ustawiane przez bardzo silne pole wytworzone przez elektromagnes. Gdy to zewnętrzne pole magnetyczne zostanie wyłączone, w magnesie trwałym ukierunkowanie pozostaje w mniejszym lub większym stopniu zachowane (mówimy tu o remanencji: remanere = pozostawać). Magnes trwały może z kolei ukierunkować elementarne magnesiki w innych kawałkach materiałów ferromagnetycznych, czyli je namagnesować. Tak dzieje się przy pełnym kontakcie między magnesem a żelazem: magnes przekazuje żelazu swoją magnetyzację i żelazo zaczyna samo zachowywać się jak magnes.Różnice w remanencji
Jednak ustawienie elementarnych magnesów nie pozostaje trwałe we wszystkich materiałach ferromagnetycznych. W zależności od wewnętrznych właściwości materiału po zaniku zewnętrznego pola magnetycznego pozostaje dużo, mało lub praktycznie wcale namagnesowania.W kawałku wysokoczystego żelaza np.
porządek elementarnych magnesów po usunięciu zewnętrznego pola praktycznie całkowicie zanika.
W zwykłej płycie żelaznej ustawienie zachowuje się wprawdzie nieco lepiej, jednak jest ono znacznie słabsze niż w supermagnesie.
