แม่เหล็กพื้นผิว แม่เหล็กตกค้าง และฟลักซ์แม่เหล็ก

ตารางแม่เหล็ก

แนวคิด: การทำให้เป็นแม่เหล็กที่พื้นผิวหมายถึงความเข้มของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่จุดหนึ่งบนพื้นผิวของแม่เหล็ก (จากนั้นแรงดึงดูดของพื้นผิวที่ศูนย์กลางและขอบจะไม่เท่ากัน) เป็นค่าที่วัดโดยเครื่องวัดเกาส์ที่สัมผัสพื้นผิวบางอย่างของแม่เหล็ก ไม่ใช่ค่าสมรรถนะแม่เหล็กโดยรวมของแม่เหล็ก.

การวัด: เครื่องวัดเกาส์หรือที่เรียกว่าเทสลาเมตรมักใช้ในการวัดสนามแม่เหล็ก องค์ประกอบเซ็นเซอร์ Hall บนเมตรเกาส์ของผู้ผลิตหลายรายต่างกัน และสนามแม่เหล็กที่วัดได้ของแม่เหล็กเดียวกันก็ต่างกันด้วย นอกจากนี้ ควรสังเกตว่ามาตรฐานการวัดมิเตอร์แบบเกาส์ที่ใช้ในประเทศต่างๆ นั้นแตกต่างกัน

สนามแม่เหล็กที่พื้นผิวสัมพันธ์กับอัตราส่วนความสูง-เส้นผ่านศูนย์กลางของแม่เหล็ก (อัตราส่วนของความสูงต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของแม่เหล็ก) ยิ่งอัตราส่วนความสูง-เส้นผ่านศูนย์กลางมากเท่าใด แรงแม่เหล็กของพื้นผิวก็จะยิ่งสูงขึ้น กล่าวคือ ยิ่งพื้นที่ผิวตั้งฉากกับทิศทางการสะกดจิตมากเท่าใด แรงแม่เหล็กของพื้นผิวก็จะยิ่งต่ำลง ยิ่งขนาดทิศทางการสะกดจิตยิ่งใหญ่เท่าใด สนามแม่เหล็กของตารางก็จะยิ่งสูงขึ้น

ฟลักซ์แม่เหล็ก (เครื่องวัดเกาส์ทั่วไป รูปภาพมาจากอินเทอร์เน็ต)

 สนามแม่เหล็ก

แนวคิด: ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอที่มีความเข้มการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเป็น B จะมีระนาบที่มีพื้นที่ S และตั้งฉากกับทิศทางของสนามแม่เหล็ก ผลคูณของความเข้มเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B และพื้นที่ S เรียกว่า ฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านระนาบนี้ เรียกว่า ฟลักซ์แม่เหล็ก และสัญลักษณ์" พี่", หน่วยคือ Weber (Wb) ฟลักซ์แม่เหล็กเป็นปริมาณทางกายภาพที่แสดงถึงการกระจายตัวของสนามแม่เหล็ก เป็นสเกลาร์ แต่มีค่าบวกและลบ ซึ่งแสดงถึงทิศทางเท่านั้น Φ=B·S เมื่อมีมุม θ ระหว่างระนาบแนวตั้งของ S และ B, Φ=B·S·cosθ

ขนาดของฟลักซ์แม่เหล็กที่ไหลผ่านระนาบหนึ่งสามารถอธิบายได้อย่างชัดเจนโดยจำนวนเส้นแม่เหล็กของการเหนี่ยวนำที่ไหลผ่านระนาบนี้ ในสนามแม่เหล็กเดียวกัน ยิ่งความเข้มของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กมากเท่าใด เส้นแม่เหล็กของการเหนี่ยวนำก็จะยิ่งหนาแน่นมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น ยิ่ง B มีขนาดใหญ่และ S มีขนาดใหญ่เท่าใด ฟลักซ์แม่เหล็กก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าจำนวนเส้นแม่เหล็กที่ไหลผ่านพื้นผิวนี้จะมากกว่า หากมีฟลักซ์แม่เหล็กสองอันในทิศทางตรงกันข้ามข้ามระนาบ ฟลักซ์แม่เหล็กที่เป็นผลลัพธ์ในเวลานี้คือผลรวมเชิงพีชคณิตของฟลักซ์แม่เหล็กในทิศทางตรงกันข้าม

การวัด: Fluxmeter เป็นเครื่องมือสำหรับวัดฟลักซ์แม่เหล็ก และจำเป็นต้องจับคู่กับขดลวดวัด (ลวดทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1-0.5) ขดลวดแม่เหล็กเป็นอุปกรณ์ที่สร้างสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอในพื้นที่ขนาดเล็ก เนื่องจากขดลวดเฮล์มโฮลทซ์มีลักษณะเปิด ทำให้ง่ายต่อการใส่เครื่องมืออื่นๆ เข้าหรือออก หรือทำการสังเกตด้วยสายตาโดยตรง ดังนั้นจึงมักใช้ในการทดลองฟิสิกส์ อุปกรณ์. ตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Hermann von Helmholtz)

 Remanence

แนวคิด: การทำให้เป็นแม่เหล็กที่เหลือหมายถึงการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่เหลืออยู่ในตัววัตถุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกเมื่อสนามแม่เหล็กภายนอกค่อยๆ ลดลงจนเป็นศูนย์หลังจากสนามแม่เหล็กภายนอกถูกทำให้เป็นแม่เหล็กจนอยู่ในสถานะอิ่มตัว ชื่อเต็มคือความเข้มของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กตกค้าง (Br หมายถึง) ความคงอยู่ถูกกำหนดโดยลักษณะของแม่เหล็กเอง การคงตัวของแม่เหล็กตัวเดียวกันภายใต้เงื่อนไขบางประการจะคงที่และมีค่าเดียว

ความสัมพันธ์ระหว่างการเกิดซ้ำและสนามแม่เหล็ก: ทั้งสองใช้เกาส์เป็นหน่วย แต่ไม่มีความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกันระหว่างแม่เหล็กที่พื้นผิวและการสะท้อนกลับ กล่าวคือ แม่เหล็กสองตัวที่มีค่ารีมาแนนซ์เท่ากัน ขนาดของแม่เหล็กที่พื้นผิวอาจไม่เท่ากัน แม่เหล็กที่พื้นผิวได้รับแม่เหล็ก อิทธิพลของรูปร่าง ขนาด และวิธีการทำให้เป็นแม่เหล็กของแม่เหล็ก

1) แม่เหล็ก 2 ตัวที่มีรูปร่าง ประสิทธิภาพ และขนาดเท่ากัน ยิ่งมีแม่เหล็กที่พื้นผิวสูงเท่าใด

2) แม่เหล็กสองตัวที่มีรูปร่าง การแสดง และขนาดต่างกันไม่สามารถตัดสินได้ง่ายๆ ด้วยระดับของสนามแม่เหล็ก

ความสัมพันธ์ระหว่างรีมาแนนซ์และฟลักซ์แม่เหล็ก: เมื่อปิดวงจรแม่เหล็กของแม่เหล็ก สามารถใช้ฟลักซ์มิเตอร์เพื่อวัดฟลักซ์แม่เหล็กแล้วคำนวณรีแมนซ์ได้ Br=φ/n/s โดยที่ φ แทนฟลักซ์แม่เหล็ก n แทนจำนวนรอบของขดลวด และ s แทนพื้นที่หน้าตัดของแม่เหล็ก