Czym jest magnetyzm?

Jaka jest atrakcyjna, fizyczna zasada siły magnetycznej?

Magnetyzm to fizyczna zasada, której używamy do projektowania produktów, które rozwiązują problemy, takie jak przenoszenie, podnoszenie lub transportowanie metali. Lub filtrowanie zanieczyszczeń żelaznych z przepływów produktów. Ale również recykling lub sortowanie przepływów odpadów bądź surowców.

Magnetyt

Alternatywne nazwy: kamień ołowiany, ruda magnetyczna

W zamierzchłych czasach ludzie odkryli, że kryształy magnetytu przyciągają lub odpychają się wzajemnie w zależności od orientacji. Nazywamy to zjawisko magnetyzmem. Określenia: magnetyt i magnez pochodzą od nazwy Magnezja — jednostki regionalnej w Tesaliië, w starożytnej Grecji, gdzie kamienie magnetyczne występują bardzo powszechnie.

 

Żelazo znajdujące się w skale jest źródłem właściwości magnetycznych magnetytu. Wiele stopów żelaza ma właściwości magnetyczne. Oprócz żelaza właściwościami magnetycznymi odznaczają się nikiel, kobalt i gadolin.

Magnetite and paperclip | Goudsmit Magnetics

Materiały ferromagnetyczne

„Twardy” czy „miękki” materiał magnetyczny?

Ze wszystkich materiałów magnetycznych, materiały ferromagnetyczne są jedynymi materiałami, które są wystarczająco silne, aby były przyciągane przez magnes lub wykorzystywane jako materiał magnetyczny.

 

Materiały ferromagnetyczne mogą zostać podzielone na materiały magnetycznie miękkie, takie jak żelazo odprężone, które można namagnetyzować, ale nie zachowuje ono właściwości magnetycznych oraz materiały magnetycznie twarde, które zachowują właściwości magnetyczne.

 

Powrót do góry

About magnetism | Goudsmit Magnetics

Magnetyzm trwały

Twarde materiały ferromagnetyczne mogą pozostać magnetyczne

Magnes trwały to twardy ferromagnetyczny materiał. Zachowuje on trwałe właściwości magnetyczne przez długi czas po magnetyzacji i ma wystarczającą odporność na demagnetyzację.

 

Wszystkie magnesy mają 2 bieguny, które nazywamy biegunem północnym (N) i biegunem południowym (S). Bieguny północny i południowy przyciągają. Przyciąganie zmniejsza się zgodnie z kwadratem odległości między nimi.

 

Biegun północny magnesu odpycha biegun północny, a przyciąga biegun południowy innego magnesu. Dwa bieguny południowe także się odpychają.

 

Linie pola magnetycznego

Linie pola to teoretyczne linie wskazujące kierunek pola magnetycznego w danym punkcie. Stają się one widoczne po umieszczeniu kartki papieru na magnesie i jego polu magnetycznym, a następnie nasypaniu na nią trochę żelaza. Żelazo to zgrupuje się wzdłuż linii pola, dzięki czemu zostaną one pokazane. Igła kompasu wskazuje również kierunek linii pola, dzięki czemu można również śledzić je w taki sposób.

 

Linie pola definiują zarówno ścieżkę, jak i kierunek. Poza magnesem biegną one od północy na południe, natomiast wewnątrz magnesu od południa na północ. Gęstość linii pola magnetycznego reprezentuje siłę pola magnetycznego, określają również jako gęstość strumienia.

 

Powrót do góry

Magnetic Field N-S with field lines | Goudsmit Magnetics

Magnesy trwałe firmy

Dostępne różne materiały i właściwości magnetyczne

Magnesy firmy Goudsmit są tak wysokiej jakości, że z czasem praktycznie nie tracą żadnej siły magnetycznej. Pod warunkiem stosowania ich zgodnie ze specyfikacją, taką jak zakres temperatur i zewnętrzne pola magnetyczne.

 

W naszych systemach dostarczamy i wykorzystujemy 4 rodzaje stopów magnetycznych. Każdy stop służy konkretnym celom. Najważniejsze różnice dotyczą siły i odporności na demagnetyzację. Odporność na demagnetyzację zależy od materiału i jakości oraz stosunku wymiarów.

 

W przypadku wszystkich magnesów siła magnetyczna zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury. Wpływa ona na niektóre materiały bardziej niż na inne. Odporność na demagnetyzację zasadniczo zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury. Wyjątkiem jest ferryt, którego odporność na demagnetyzację spada w przypadku spadku temperatury.

 

Kliknij materiał magnetyczny, aby uzyskać więcej informacji na temat stopu, jego różnych cech i konkretnych zastosowań.

Powrót do góry

Goudsmit permanent magnets | Goudsmit Magnetics

Demagnetizing

Demagnetizing a magnetic metal can be done in several ways:

At a certain temperature - the Curie temperature - the magnet permanently loses its magnetism because the atoms vibrate so intensely that there is no longer any global orientation. The same thing can happen as a result of mechanical shocks or oxidation. This loss of magnetism is irreversible.

Materials can also become undesirably magnetic, for example as a result of mechanical processing. We can demagnetize this material by deliberately applying a sufficiently strong magnetic counter-field (-H) to it. We use this principle in demagnetization equipment.

 

We offer demagnetization systems, but we can also demagnetize your products on-site at your location. Please contact our service department.

 

Back to contents page

Degaussing service on location | Goudsmit Magnetics

Ziemia jest polem magnetycznym

Biegun geograficzny północny i południowy

Ziemia również ma pole magnetyczne. Magnetyczny biegun południowy w pobliżu geograficznego bieguna północnego i magnetyczny biegun północny w pobliżu geograficznego bieguna południowego. W związku z tym magnes o swobodnym wirowaniu będzie zawsze ustawiał się w kierunku północ-południe. Nazwy biegunów magnesu pochodzą od tego zjawiska. Mylące jest to, że nazywamy południowy biegun magnesu ziemnego magnetycznym biegunem północnym, a północny biegun magnesu ziemskiego magnetycznym biegunem południowym.

 

Powrót do góry

magnet polarity checker digital

Wpływ magnetyzmu

Reakcja różnych materiałów na magnetyzm

Materiały ferromagnetyczne to jedyny rodzaj, który ma wystarczająco silne właściwości magnetyczne, aby był przyciągany przez magnes (dlatego uważa się je za magnetyczne). Natomiast wszystkie inne substancje również reagują słabo na pole magnetyczne, za pomocą jednego lub więcej innych typów magnetyzmu.

 

Wystawienie materiału na działanie pola magnetycznego może sprawić, że będzie on reagować na nie w różnoraki sposób. Rozróżniamy następujące rodzaje magnetyzmu:

Gdy mówimy o materiale magnetycznym, oznacza to, że wykazuje on zachowanie ferro- lub ferrimagnetyczne. Siły obecne w dia- i paramagnetykach są dużo słabsze i materiały te nie wytwarzają w sposób spontaniczny własnego pola magnetycznego. Dlatego uważamy, że są one niemagnetyczne. Materiały diamagnetyczne mają tendencję do odpychania linii pola od własnego rdzenia, podczas gdy materiały ferromagnetyczne, ferrimagnetyczne i paramagnetyczne z reguły je koncentrują.

 

Praktyczny przykład diamagnetyzmu: woda ma słabe właściwości diamagnetyczne, mniej więcej czterdzieści razy mniejsze niż na przykład węgiel pirolityczny. Są one jednak wystarczające dla lekkich obiektów zawierających dużo wody i umożliwiają im pływanie w silnym polu magnetycznym.

 

Żaba zaczęła unosić się na przykład w polu wytworzonym przez elektromagnes o mocy 16 tesli w Laboratorium Dużych Pól Magnetycznych na Uniwersytecie Radboud w Nijmegen (Holandia).

 

Powrót do góry

Magnetic levitation | Goudsmit Magnetics

Magnetyzowanie magnesów

Kierunek magnetyzacji – antyizotropowy – izotropowy

Najpopularniejsze magnesy trwałe są magnesami antyizotropowymi, tj. magnes ma preferowany kierunek orientacji magnetycznej i jego magnetyzacja może zostać przeprowadzona tylko wzdłuż jednej osi. Istnieje jednak możliwość odwrócenia biegunowości magnesu, to znaczy zamiany jego bieguna północnego z południowym. Firma Goudsmit dysponuje bardzo potężnym wyposażeniem do magnetyzacji, z pomocą którego magnetyzacja magnesów trwałych może być prowadzona do pełnego nasycenia.

 

Magnetyzujemy magnesy, umieszczając je w cewce. Następnie za pomocą generatora impulsów przez bardzo krótki czas przesyłamy prąd o wysokim natężeniu przez cewkę. W rezultacie, cewka krótko generuje bardzo silne pole magnetyczne, co powoduje, że magnes przejmuje kierunek tego pola magnetycznego.

 

Magnesy ferrytowe są również dostępne w wersjach izotropowych. Magnesów tych nie wciska się w pole magnetyczne i w związku z tym można je później magnetyzować w dowolnym kierunku.

 

Dostępne są również magnesy ferrytowe i Neoflux® w kształcie segmentu. Są one promieniowo antyizotropowe i dlatego mogą być magnetyzowane tylko w kierunku promieniowym.

 

Powrót do góry

Isotrope

Magnetic material that is not pressed in a magnetic field is called isotropic.

A material is called isotropic if the material properties are not dependent on the direction. If the properties do depend on the direction, this is called anisotropic. It is possible to magnetise isotropic material in any direction.

 

Back to contents page

Antiferromagnetism

A form of magnetism.

Antiferromagnetism is a form of magnetism that occurs in materials containing unpaired spins. The interactions that try to put these unpaired spins in opposite directions are stronger than the interactions that try to put the spins in parallel.

 

For more information go to the Wikipedia page on antiferromagnetism.

 

Back to contents page

anti ferromagnetism illustration | Goudsmit Magnetics

Diamagnetism

The opposite of magnetism.

A form of magnetism in which the relative permeability is less than or equal to 1.

Diamagnetic materials have a magnetic susceptibility that is less than or equal to 0, because this susceptibility is defined as χv = μv − 1.

 

Magnetic fields repel diamagnetic materials. They form induced magnetic fields in the direction opposite to that of the applied magnetic field.

 

For more information go to the Wikipedia page on diamagnetic materials.

 

Back to contents page

Magnetizing magnets

With very powerful magnetization equipment, we can magnetize permanent magnets to their saturation level.

We magnetize magnets by placing them in a coil. With a pulse generator we then send a high current through the coil for a very short time. As a result, the coil generates a very strong magnetic field, causing the magnet to take over the direction of that magnetic field.
 

Isotropic versions of ferrite magnets have not been pressed into a magnetic field and can later be magnetized in all directions.
 

With a magnetization unit, we completely saturate non-magnetized magnets. This is, however, limited to the maximum dimensions of the coils present and the desired direction(s) of the magnetic field.

 

Please contact our service department if you have any questions concerning the magnetization of permanent magnets.

 

Back to contents page

Magnetization unit | Goudsmit Magnetics

Krzywa (de-)magnetyzacji

Histereza w materiałach ferromagnetycznych – krzywa BH = krzywa histerezy

‘Histereza’ występuje w materiale ferromagnetycznym. Widać to na poniższym rysunku. Wartość magnetyczna H jest wyświetlona na osi X, a stopień magnetyzacji (gęstość strumienia magnetycznego) B jest wyświetlony na osi Y. Jeżeli brak jest pola magnetycznego, na początku nie ma także magnetyzacji; jesteśmy na początku wykresu.

 

Jeśli przyłożymy pole magnetyczne, materiał ferromagnetyczny stanie się magnetyczny. Będzie to kontynuowane aż wszystkie ‘regiony Weissa’ w materiale będą miały taką samą orientację. Materiał ma teraz maksymalną magnetyzację, a zwiększenie pola magnetycznego nie wywiera dalszego wpływu na stopień magnetyzacji. Jeśli zredukujemy pole magnetyczne, regiony Weissa z reguły zachowają swoje położenie.

 

Tylko, jeżeli pole zyska ładunek ujemny, całkowita magnetyzacja także zmieni kierunek. Zmiana zachodzi do czasu, aż spiny przyjmą orientację w kierunku przeciwnym, a magnetyzacja zostanie odwrócona. Produkt jest teraz zdemagnetyzowany.

 

Krzywa histerezy (krzywa BH)

Podczas przyłożenia okresowego zmiennego zewnętrznego pola magnetycznego H magnetyzacja materiału ferromagnetycznego jest zgodna z krzywą magnetyzacji. Począwszy od materiału 'dziewiczego' bez magnetyzacji netto, niebieska krzywa jest stosowana, gdy po raz pierwszy przyłożone zostanie zewnętrzne pole H. Po osiągnięciu gęstości strumienia nasycenia przy sile pola magnetycznego HS, magnetyzacja nie zwiększa się dalej.

 

W przypadku odwrócenia pola magnetyzacja przy sile pola H = 0 nie zmniejszyła się całkowicie do zera. Pozostaje tu siła pola BR będąca skutkiem tego, że ‘obszary Weissa’ nie wróciły jeszcze do pierwotnego stanu.

 

Tylko w sytuacji, gdy przyłożona z zewnątrz siła pola osiągnęła wartość skierowaną w przeciwnym kierunku – koercyjną siłę pola Hc – magnetyzacja B przyjmuje wartość zerową. Produkt jest zdemagnetyzowany. Obszar pętli przechodzącej przy stosowaniu magnetyzacji przemiennej jest miarą straty. Materiały o niskich wartościach Hc, a zatem małych pętlach histerezy, nazywa się miękkimi magnetycznymi materiałami. Jeżeli wartość Hc jest bardzo duża, nazywa się je twardym magnetycznym materiałem.

 

Pozostałość magnetyczna, Br:

Pozostałość magnetyczna to indukcja magnetyczna w materiale magnetycznym przy sile pola równej zero (H=0) i po całkowitym nasyceniu.

 

Powrót do góry

 

Krzywa histerezy (krzywa BH)

Hysteresis curve / BH curve | Goudsmit Magnetics

BH-max

The maximum energy density BH-max is the largest possible product of Bd and Hd on the demagnetization or hysteresis curve.

In other words, in the second quadrant of the hysteresis loop. In general, the higher the BHmax of the magnetic material, the smaller the magnet required for a particular application.


How do you calculate the maximum product of the residual magnetism Br and the intrinsic coercivity Hcj in MGOe from the MH curve?

First transfer the M-H curve into the B-H curve, using B=mu0(H+M). Then calculate (B.H) and get the maximum value (BH). Make sure that all units are correct; B is in Oe, H is also in Oe.

 

The B-H curve is the curve that characterises the magnetic properties of a material, element or alloy. It tells you how the material reacts to an external magnetic field. This information is important when designing magnetic circuits.

 

Do you have a specific question about the application of magnets in your product? Contact our engineers.


 

 

Back to contents page

 

 

Remanence, Br

The magnetic induction in magnetic material at field strength zero (H=0), and after complete saturation.

For more information see the explanation under hysteresis curve.

 

Back to contents page

Coercivity, intrinsic: HcJ

The field strength required to reduce the polarization of a magnetic material to zero.

For more information see the explanation under hysteresis curve.

 

Back to contents page

Coercivity, normal: HcB

The field strength required to reduce the magnetic induction of a magnetic material to zero.

For more information see the explanation under hysteresis curve.

 

Back to contents page

Demagnetization curve

2nd quadrant of the hysteresis curve, the saturated part of the curve.

The demagnetization curve of magnetic material is determined by placing a sample in a closed system in which coils are used to generate a magnetic field, first magnetizing the material to saturation (+H) and then demagnetizing it (-H).

 

Back to contents page

Hysteresis curve / BH curve | Goudsmit Magnetics

Metale żelazne

Metale z właściwościami magnetycznymi

Metale żelazne to żelazo, kobalt i nikiel. Dzięki swoim właściwościom magnetycznym do metali żelaznych czasami zaliczany jest także gadolin. Wszystkie inne metale są uważane za metale nieżelazne.

 

Metale żelazne odgrywają ważną rolę ekonomiczną. Nie wynika to z ich niedoboru, ale raczej z ich dostatku. Doprowadziło to do opracowania niezliczonych zastosowań technicznych. Wartość ekonomiczna metali żelaznych uwarunkowana jest ich ilością. W opozycji do powyższego, wartość metali nieżelaznych, które są dużo mniej obfite, jest uwarunkowana ich jakością: podaż jest mała, a popyt wielki.

 

Rozróżnienie między metalami żelaznymi i nieżelaznymi ma także ekonomiczne znaczenie dla przemysłu przetwarzania odpadów. Dlatego też interesujące jest oddzielanie tych dwóch grup na wczesnym etapie procesu recyklingu. Można to łatwo osiągnąć dzięki zastosowaniu magnesów do recyklingu i sortowania.

 

Powrót do góry

Niepożądany magnetyzm

Niepożądana magnetyzacja materiałów ferromagnetycznych

Materiały ferromagnetyczne – zwane też magnetycznie przewodzącymi – takie jak żelazo i stal mogą z łatwością stać się magnetyczne. W zależności od rodzaju materiału lub stopu, produkt pozostaje magnetyczny. Nazywa się to magnetyzmem szczątkowym. Nawet nieferrytowa stal nierdzewna może stać się magnetyczna w wyniku deformacji lub spawania.

 

W takim przypadku indukowany magnetyzm często pochodzi z innych źródeł magnetyzmu, takich jak magnesy do podnoszenia, stoły zaciskowe, głośniki lub magnetyczne systemy transportowe. Pola magnetyczne w sąsiedztwie transformatorów, kabli spawalniczych i spawanego punktu także mogą indukować magnetyzm. Co więcej niektóre czynności, takie jak wiercenie, szlifowanie, cięcie i piaskowanie materiału mogą skutkować indukowaniem magnetyzmu szczątkowego. Może to nawet mieć miejsce w stali nierdzewnej.

 

Konsekwencje magnetyzmu szczątkowego mogą być problematyczne lub nawet bardzo kosztowne. Przyczepianie się wkrętu do końcówki śrubokrętu może być pomocne; ale dwa produkty w formie, które przywierają do siebie to niepożądana sytuacja — powoduje to przerwę w produkcji i generuje straty finansowe. Inne możliwe konsekwencje niepożądanego magnetyzmu: chropowata powierzchnia po cynkowaniu, przywieranie spawów tylko po jednej stronie szwu, szybkie zużycie łożysk lub drobiny metalu przywierające do części i narzędzi.

 

Tych konsekwencji można uniknąć dzięki demagnetyzacji materiału.

 

Powrót do góry

Unwanted magnetism - demagnetization | Goudsmit Magnetics

Utrata właściwości magnetycznych

Nieodwracalna utrata

Jeśli zwiększymy temperaturę do temperatury Curie, magnes trwale straci magnetyzm. W takiej sytuacji atomy wibrują tak intensywnie, że nie ma już żadnej orientacji globalnej, co sprawiam że magnes ulega demagnetyzacji. Ta sama sytuacja może wystąpić z powodu wstrząsu mechanicznego, utleniania lub narażenia na bardzo silne pola zewnętrzne.

 

Tej utraty nie można naprawić = nieodwracalna.

 

Z drugiej strony mamy odwracalną utratęprzejściową utratę magnetyzmu, np. ze względu na zmianę temperatury. Utrata może zostać odwrócona poprzez schłodzenie i/lub ponowną magnetyzację.

 

Powrót do góry

Curie temperature

The Curie temperature is named after Pierre Curie (1859-1906).

The Curie temperature is the temperature above which ferromagnetic materials no longer possess a permanent magnetic field. This happens because the atoms vibrate so intensely that there is no longer any global orientation. Above the Curie temperature the material behaves paramagnetically.

 

As the temperature rises, the molecular excitement gradually disrupts the spin alignment. When the Curie temperature is reached, the alignment collapses because the thermal energy exceeds the energy of the magnetic interaction.

 

It is difficult to measure the Curie temperature exactly. For one thing, the permanent magnetic field around the material only gradually disappears. Secondly, the Curie temperature varies greatly based on even small quantities of contaminants in the material.
 

For example, if we heat an AlNiCo magnet above its Curie temperature of 850°C, it will no longer be ferromagnetic. It then becomes paramagnetic. Even after the magnet cools down, the permanent magnetic field does not return. There will, however, be new magnetic fields present in small areas within the material, the so-called Weiss domains (Weiss 1865-1904), but these fields are aligned in random directions so their vector sum does not result in an external magnetic field. Nevertheless, it is possible to remagnetize the magnet.

The ferromagnetic elements and alloys with their Curie temperatures:

Material   Curie temp.

Fe            770°C

Co           1115°C

Ni             354°C

Gd            19°C

AlNiCo      850°C

Ferrite       450°C

Sm Cobalt 750-825°C

Nd-Fe-B    310-340°C

 

Back to contents page

 

Pierre Curie (1859-1906)

 

Curie Pierre

Elektromagnetyzm

Magnetyzm generowany przez prąd elektryczny

Elektromagnetyzm jest generowany przez prąd elektryczny. Najistotniejszą zasadą jest, iż magnetyzm jest generowany przez rotujące lub obracające się ładunki elektryczne w prądach wirowych.

 

Fizyka elektromagnetyzmu

Pole magnetyczne jest generowane wokół drutu z materiału przewodnikowego, przez który płynie prąd magnetyczny. Wygenerowana gęstość strumienia magnetycznego B jest wyrażona w teslach (T), gausach (G = Vs/m2) lub weberach (Wb/m2):

 

Φ = L * I

B = ΔΦ/ΔS, z ΔS jako powierzchnią[m2].

gdzie:

Φ to linie pola magnetycznego wyrażone w weberach (Wb)
L to indukcja własna w henrach (H)
I to natężenie prądu w amperach (A)

 

Mamy silne pole magnetyczne z wysokimi prądami lub wysoką samoindukcją. Wysokie prądy nie zawsze są stosowane lub pożądane; mogą być niebezpieczne i generować ciepło. Dlatego zazwyczaj generujemy wysoką samoindukcję poprzez nawijanie drutu na rdzeń żelazny, nazywany „elektromagnesem”. Pola generowane wraz z każdym zwojem nakładają się na siebie, czego rezultatem jest silne i nieszkodliwe pole magnetyczne.

 

Powrót do góry

Electromagnetism - BI - right hand rule | Goudsmit Magnetics

Elektromagnesy

Magnetyzm wywoływany przez prąd elektryczny

Elektromagnesy stają się magnetyczne tylko pod wpływem prądu elektrycznego.

 

Są one często stosowane zamiast magnesów trwałych, kiedy potrzebne jest głębokie i bardzo silne pole magnetyczne. Główną przewagą elektromagnesu nad magnesem trwałym jest fakt, iż pole magnetyczne może zostać wyłączone lub szybko zmienione poprzez sterowanie wartością prądu elektrycznego w uzwojeniach.

 

Z zasady elektromagnesy składają się z rdzenia wykonanego z materiału ferromagnetycznego, takiego jak żelazo elektromagnetyczne, na którym nawinięta jest cewka. Rdzeń jest namagnesowany tylko tak długo, jak prąd elektryczny płynie przez cewkę.

 

Powrót do góry

Electro pot magnet & large electromagnetic coil | Goudsmit Magnetics

Gęstość strumienia magnetycznego B

Wartość siły magnetycznej

Gęstość strumienia to liczba linii pola magnetycznego, które przechodzą przez określony punkt na powierzchni. Jednostka w układzie SI to T (tesla), która jest równa weberowi na metr kwadratowy (Wb/m2). Jednostka w układzie CGS to G (gaus). 1 tesla jest równa 10 000 gausów.

 

W dowolnym punkcie w polu magnetycznym można zobaczyć gęstość strumienia magnetycznego jako wektor w kierunku pola o wielkości równej sile Lorentz, jaka działa na przewód elektryczny, gdy jest on ustawiony prostopadle do linii pola.

 

Im większa gęstość strumienia, tym mocniejszy jest magnes w danym punkcie oraz tym lepiej może przyciągać cząsteczki żelaza w tym punkcie.

 

Firma Goudsmit oblicza gęstość strumienia przy użyciu metody elementów skończonych (Finite Elements Method; FEM). Umożliwia ona opracowanie odpowiedniego magnesu w szybszy i lepszy sposób, zarówno w przypadku nowych, jak i istniejących produktów lub zastosowań. Tutaj dowiesz się więcej na temat obliczeń i symulacji związanych z magnesami.

 

Powrót do góry

Br value

Maximum value of magnetic flux density that a magnetic material can provide.

The Br value is a magnetic property of permanently magnetic materials, expressed in the unit [T] (tesla).You can derive the Br value from the BH curve, where the line intersects with the y-axis.

In practical magnet system applications, the flux densities are generally lower than the maximum value that the material can theoretically deliver.

See also Remanence.

 

Back to contents page

Prąd wirowy / prąd Foucaulta

Prądy indukcyjne wytwarzane przez naprzemienne pole magnetyczne

Prąd wirowy to prąd indukcyjny, wytwarzany przez naprzemienne pole magnetyczne wokół materiału przewodzącego prąd elektryczny.

 

Innym określeniem prądów wirowychprądy Foucaulta. Są to prądy elektryczne, celowo lub nieumyślnie indukowane w płaskim przewodniku. Jest to zjawisko fizyczne, które występuje, gdy na przykład zmieniające się pole magnetyczne występuje w metalowej płytce. Może być to pole naprzemienne z cewki elektrycznej, ale także może być to rezultatem ruchu powodującego, że płyta przechodzi przez linie pola. Kiedy przewodnik przecina linie pola magnetycznego w przewodniku indukowany jest prąd elektryczny.

 

W przypadku naszych separatorów wiroprądowych wykorzystujemy tę zasadę, aby oddzielać metale nieżelazne od przepływów materiałów dla celów recyklingu.

 

Powrót do góry

EddyFines non-ferrous separator with product divider | Goudsmit Magnetics

Pomiar magnetyzmu

Gausomierz lub teslomierz

Najprostszym sposobem na zweryfikowanie obecności magnetyzmu jest użycie spinacza do papieru. Wystarczy przytwierdzić jeden do kawałka sznurka i zawiesić nad powierzchnią, aby zlokalizować obszary magnetyczne. Jeżeli produkt rzeczywiście przyciąga spinacz do papieru, a spinacz przylega do produktu, gęstość strumienia magnetycznego wynosi co najmniej 20 gausów. Przy wartości poniżej 20 gausów spinacz do papieru odpadnie, a przy wartości powyżej 40 gausów będzie trwale i mocno przylegał w jednym miejscu.

 

Opiłki żelaza będą przylegały w miejscu przy wartościach już powyżej 10 gausów. To bardzo mała wartość, ponieważ wartość pola magnetycznego Ziemi (w zależności od miejsca na Ziemi) wynosi około 0,5 gausa.

 

Korzystając z gausomierza lub teslomierza, nazywanego również miernikiem pola magnetycznego, możemy zmierzyć dokładną siłę pola i kierunek pola.

 

Powrót do góry

magnetic field meter

Zagrożenia związane z magnetyzmem

Zagrożenia związane z polem magnetycznym

Magnesy neodymowo-żelazno-borowe, czyli Nd-Fe-B są sprzedawane przez firmę Goudsmit pod nazwą handlową Neoflux®. Magnesy te są bardzo silne. Magnesy neodymowe mniejsze, niż mała moneta są wystarczająco silne, aby unieść masę 10 kilogramów!

 

W związku z tym takie magnesy są również niebezpieczne, ponieważ mogą zakleszczyć skórę lub palce, kiedy nagle zostaną przyciągnięte do żelaznego lub stalowego obiektu.

 

Magnesy neodymowe są wykonane ze specjalnych proszków i powlekane, przez co są kruche i łatwo je uszkodzić. Mogą łatwo pękać w temperaturach powyżej 150ºC lub podczas uderzania o siebie. Do uszkodzenia może dojść tak nagle i gwałtownie, tak że rozrzucone kawałki mogą spowodować obrażenia oczu (i nie tylko).

 

Magnesy neodymowe powinny zawsze znajdować się z daleka od urządzeń elektrycznych, magnetycznych kart (bankowych), starych (głębokich) monitorów, rozruszników serca, zegarków itp., ponieważ mogą one spowodować trwałe uszkodzenie tych urządzeń.

 

Powrót do góry

 

Niektóre znaki ostrzegawcze i zakazu, związane z magnesami, które można znaleźć lub przymocować samodzielnie:

Warning for magnetic field | Goudsmit Magnetics

Ferrimagnetism

A special form of antiferromagnetism.

Ferrimagnetic material has populations of atoms with opposing magnetic moments (spins), as in antiferromagnetism. However, in ferrimagnetic materials the opposing spins are not of equal strength, which results in a residual magnetic moment.

 

See also the explanation under antiferromagnetism.

 

For more information go to the Wikipedia page on ferrimagnetism.

 

Back to contents page

Ferromagnetism

The basic mechanism by which certain materials (such as iron) are attracted by magnets or form permanent magnets.

Ferromagnetism occurs in materials with unpaired spins. Due to the interaction between these spins, the atomic magnetic moments align parallel to each other.

This creates permanent magnetic fields around an object made of a ferromagnetic material.

 

We use ferromagnetic materials for permanent magnets and the cores of electromagnets, for example soft iron.

 

Back to contents page

Ferrous metal

Ferrous metals include iron, cobalt and nickel.

Due to its magnetic properties, gadolinium is sometimes also considered a ferrous metal. All other metals are non-ferrous metals.

 

The distinction between ferrous and non-ferrous metals is also important in the waste processing industry. The economics of further processing makes it attractive to separate the two groups at an early stage of the recycling process. Magnets achieve this separation relatively easily.
 

View our range of magnet systems for the recycling industry here.

 

Back to contents page

Force index

Value for the force of attraction exerted by a magnet on a ferromagnetic object at a particular distance.

The strength of the attraction is determined by the extent to which a magnetic field is ‘inhomogeneous’.

The force index is calculated by multiplying the local flux density in a particular direction by the amount of change of flux density per unit of length in that direction.

 

That is: Force index = flux density * (change of flux density per unit of distance).

As a formula: FI = B (ΔB/Δx)

 

The following video (in English) explains things further: What is important when it comes to a magnet attracting a part?

 

Back to contents page

Gauss G

Unit of magnetic flux density, from the CGS unit system.

Gauss is an outdated, but still commonly used unit for magnetic flux density, especially in the magnet industry. The official unit is tesla (T).

 

1 gauss is equal to one maxwell per square centimetre.

G (gauss) = 10-4 tesla; 1 mT = 10 G

1 gauss is equal to 0.0001 tesla in the SI system.

The gauss is named after the German geodesist, mathematician and physicist Carl Friedrich Gauss.

 

 

Back to contents page

magnet inspection measurement | Goudsmit Magnetics

Magnetic field

The situation in and around a magnet.

The magnetic field can be compared to the attraction of the earth. However, it has an orientation and a certain value, a magnetic field strength.

 

In physics and the study of electricity, a magnetic field is a field that permeates space and which exerts a magnetic force on moving electrical charges and magnetic dipoles. Magnetic fields surround electric currents, magnetic dipoles and changing electric fields.

 

The magnitude and orientation are expressed as a vector, the magnetic field strength H. A related quantity is the magnetic flux density B, also called magnetic induction.

With magnetic viewing film you can see the field lines in a magnet.


Back to contents page

magnet viewing film

Magnetic induction, B

Flux density - Magnetic flux density - B

You can find more information on the term flux density on this page.

 

Back to contents page

Magnetic polarization, J (I)

Material share in magnetic flux density.

Magnetic induction, in the unit tesla or gauss, can consist of two components:

  1. one part caused by magnetised material
  2. one part from an externally applied field.

Magnetic polarisation, also called intensity of magnetization - I or J - is the part caused by the magnetized material.


More information can be found under the term gauss on this page.

Back to contents page

Magnetic field strength, H

Vector unit that expresses the strength of a magnetic field.

In the SI system, the magnetic field strength is expressed in amperes per metre or A/m.

An older unit, from the Gaussian-CGS system, is the Oersted (≈ 79.5775 A/m).

The magnetic field strength is usually given as the symbol H and is the counterpart of the magnetic flux density B. Also called magnetic induction. Read more about Maxwell’s laws on Wikipedia.

 

Back to contents page

Maximum energy density

BH-max.

Point on the demagnetization or hysteresis curve at which the product of B and H reaches its maximum. In general, the higher the BHmax of the magnetic material, the smaller the magnet required for a particular application.

 

Back to contents page

Maximum application temperature

Up to this temperature, limited irreversible losses of the magnetic material occur.

Indication of the maximum temperature.

See also Working point/working line.

 

Back to contents page

Paramagnetism

A form of magnetism where certain materials are attracted to an externally applied magnetic field.

The attracted materials form internally generated magnetic fields in the direction of the applied magnetic field. In contrast to this behaviour, diamagnetic materials are repelled by magnetic fields, thereby inducing magnetic fields in the direction opposite to that of the applied magnetic field.

 

Paramagnetic substances have a relative permeability that is slightly greater than 1 and are therefore considered weak ferrous magnets. The non-ferromagnetic materials can be divided into diamagnetic and paramagnetic materials.

 

Paramagnetic materials are most chemical elements and certain compounds. They have a relative magnetic permeability greater than or equal to 1 and therefore a positive magnetic susceptibility. As a result, magnetic fields attract these materials. The magnetic moment induced by the applied field is linear with the field strength and rather weak.

 

Back to contents page

Permeability

The ability of material to conduct magnetism.

The permeability of vacuum (μ0) is 1.256•10-6 T/(A/m) or 1 G/Oe.

 

Back to contents page

Reversible loss

Temporary loss of magnetism, e.g. due to change of temperature.

 This loss can be reversed by cooling and/or remagnetization.

 

Back to contents page

Specific force index

A value of a ferromagnetic object that determines when the object is attracted by a magnet.

The specific force index depends on the shape of the object. If this is lower than the force index of a magnet at a certain distance, the magnet will attract the object.
This enables us to predict the distance at which a magnet attracts objects, so that we can choose the right magnet for the application.

 

Magnets, such as plate and block magnets, have a deeply penetrating field. They also attract ferromagnetic particles at a distance. The capacity to attract certain objects is dependent on the magnetic conductivity of the object and its shape. Not its weight. An elongated shape is easiest to attract. This lessens as the shape becomes more cubic. A spherical shape is the most difficult to attract.

 

Goudsmit Magnetics plate and block magnets are magnets that you can easily build into existing installations.


Back to contents page

Temperature coefficient

Br and HcJ.

Br en HcJ indicate the reversible change (in percentage) of Br and/or HcJ in connection with temperature change. The values depend on the type of material, the quality and the temperature, among other things.

 

Back to contents page

Field lines / Lines of force

Imaginary lines that indicate the orientation of the magnetic field at a given point.

Magnetic field lines run outside a magnet from the north pole to the south pole and inside a magnet in reverse. They never intersect. The density of the magnetic field lines represents the strength of the magnetic field, also defined as flux density.

 

In a homogeneous magnetic field, the strength and direction of the field is the same everywhere. This is the case, for example, with horseshoe magnets. In an inhomogeneous magnetic field, the magnetic force of one pole is greater than that of the other, causing particles to be deflected.

 

Magnetic field lines become visible by placing a sheet of paper on a magnet and sprinkling some iron filings on it. The iron filings will cluster along the field lines therefore showing them. A compass needle also points in the direction of the field lines, so you can also follow them that way.

 

Back to contents page

Magnetic Field N-S with field lines | Goudsmit Magnetics

Free poles

The field lines leaving the magnet return to the magnet through the air.

For free poles, the field lines therefore do not pass through magnetically conductive material.

Back to contents page

Weiss domain

The term Weiss domain refers to microscopically small magnetized domains in the crystals of the magnetic materials.

They were discovered by the French physicist Pierre-Ernest Weiss (1865–1940).

When you create an external magnetic field, the walls of the domains shift. The domains magnetized in the direction of the external field become larger. This is at the expense of domains magnetized in other directions.

As the field strength increases, this process continues until all the domains are magnetized in the direction of the external field. The material is then magnetically saturated.

 

Back to contents page

Weiss | Goudsmit Magnetics

Working point/working line

The working point -Bm, Hm- of a magnet is the intersection of the working line with the hysteresis curve.

This establishes the strength and resistance to demagnetization of a magnet. For magnets with free poles and no external magnetic field, the angle between the working line and the B-axis is dependent on the magnet's length-to-diameter ratio.

 

Read more about the term hysteresis curve on this page.

 

Back to contents page

Foucault's current

Current generated by an alternating magnetic field around an electrically conductive material.

For more information see eddy current on this page.

 

Back to contents page

Pauli paramagnetism

Magnetic response resulting from the interaction between the electron spins and the magnetic field.

Pauli paramagnetism is named after the physicist Wolfgang Pauli.

Read more on this topic on Wikipedia - paramagnetism.

 

Back to contents page