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知道磁铁尺寸,表磁可以计算得出吗?表磁与磁铁性能有什么关系

作者:创始人 日期:2021-11-20 人气:882

表磁的概念与测量

表磁也称为表场、表面磁场,是指磁体表面某一点的磁感应强度,单位是高斯Gs或特斯拉T(1T=10000Gs)。


表磁是日常最容易直接测量得到的参数,在磁体尺寸一定时,人们往往会通过比较表磁来判断和对比磁体的性能。对于一些尺寸特别大或特别小、形状特殊的磁体,不适合常规测量,这时测表磁就显得很重要了。关于表磁,以下两点是大家必须要知道的:


表磁是高斯计与磁体表面某一点接触时测得的数值,是磁体本身对测量工具的一个数据反映,不代表磁体整体的性能。


磁体表面不同位置的表磁是不同的,非多极充磁且形状规则的磁体,一般测量中心表磁。表磁容易受外界环境影响,同一块磁体,使用不同厂家的高斯计,测得的中心表磁可能并不相同;同一块磁体,在不同的环境下测量,测得的表磁可能也是不同的。(同一块磁体的N极和S极中心表磁也是不同的哦~)


从以上两点可以看出,表磁测量并不客观,不是能全面反应磁体性能的参数,不建议作为产品交易时的评价指标。


表磁与磁性能的关系

表磁与磁体性能参数(如剩磁Br、矫顽力Hc及最大磁能积(BH)max等)有何关系?能否找到数学计算公式?这两个问题是读者经常会提出的问题。


对于第一个问题答案是肯定的,但过去有人只是做了经验统计,例如长径比为1的圆柱体,剩磁Br是其表场的2~3倍,但这种说法不能严格地建立定量关系。


表磁与剩磁的关系


剩磁是指利用外磁场将铁磁体磁化到饱和状态后再逐渐减小外磁场到零时,铁磁体内所保留的磁感应强度,其全称为剩余磁感应强度(Br表示)。剩磁由磁体本身的特性决定,同一个磁体在特定条件下剩磁是不变的,具有单值性。


剩磁在一定程度上决定了磁体的表磁,但并不是剩磁相同的磁体表磁就相同,表磁还受磁体的形状、大小、磁化方式的影响。

形状、性能、尺寸都完全相同的两块磁铁,剩磁较高的表磁较强。形状不同,或性能、尺寸不同的两块磁铁,不能简单地以表磁高低来判定剩磁的大小


磁体的表磁都是低于剩磁的


剩磁是在闭路状态下进行测试的,而表磁是在开路情况下用高斯计进行测试的,同时磁体本身具有退磁场,因此单个磁体的最大表磁远小于它的剩磁。目前烧结钕铁硼磁体的最大剩磁在14000Gs左右,那么我们可以肯定的说,单个钕铁硼磁体的最大表磁不可能超过14000Gs。(注意是“单个磁体”哦,在一些磁组件和磁体阵列中可以通过特殊的磁路设计来提高磁体表磁)

表磁的计算

由于烧结钕铁硼磁体具有极高的磁各向异性场,磁化矢量都在易磁化方向排列,所以我们可以把它看做一个均匀磁化体,这样可以应用电流壳模型来计算磁体在空间产生的磁场。目前网上很多表磁计算模型都是根据这个原理来推导计算公式的,但这里面有两个假设,一个是磁体是完全均匀的磁化体,一个是退磁曲线完全是直线,实际情况并不完全成立,因此计算结果与实际测量结果有一定的差异。除了剩磁外,磁体的表磁受形状和尺寸的影响较大,不同形状的磁体适用的表磁计算公式是不同的。


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