מגנטים בצורת U לעומת מגנטים בצורת פרסה: הבדלים וכיצד לבחור

האם אי פעם עיינתם במגנטים ונתקלתם בעיצובים "צורת U" ו"פרסה"? במבט ראשון, הם נראים זהים - לשניהם מראה מוט מעוגל איקוני. אבל אם תסתכלו מקרוב, תראו הבדלים עדינים שיכולים להשפיע באופן משמעותי על הביצועים והשימוש האופטימלי שלהם. בחירת המגנט הנכון אינה רק אסתטיקה, אלא ניצול יעיל של כוח מגנטי.

בואו נפרק את "האחים הגדולים" המגנטיים האלה:

1. צורה: עקומות הן המלכים

מגנטים של פרסה:דמיינו את צורת הפרסה הקלאסית המשמשת לפרסות. למגנט הזה יש גובה יחסית גבוהכיפוף רחב, כאשר צידי הכיפוף מתרחבים מעט החוצה. הזווית בין הקטבים קהה יותר, ויוצרת מרחב גדול ונגיש יותר בין הקטבים.

מגנטים בצורת U:דמיינו צורת "U" עמוקה וצרה יותר, כמו האות עצמה. למגנט הזה ישכיפוף עמוק יותר, כיפוף הדוק יותר, והצדדים בדרך כלל קרובים יותר זה לזה ומקבילים יותר. הזווית חדה יותר, מה שמקרב את הקטבים זה לזה.

טיפ ויזואלי:תחשבו על פרסה כ"רחבה ושטוחה יותר" ועל צורת U כ"עמוקה וצרה יותר".

 

2. שדה מגנטי: ריכוז לעומת נגישות

צורה משפיעה ישירות על התפלגות השדה המגנטי:

מגנט פרסה:ככל שהפער גדול יותר, כך השדה המגנטי בין הקטבים רחב יותר וריכוזו פחות. בעוד שהשדה המגנטי עדיין חזק ליד הקטבים, עוצמת השדה דועכת מהר יותר בין הקטבים.העיצוב הפתוח מקל על הצבת חפצים בתוך אזור השדה המגנטי.

מגנט בצורת U:ככל שהעיקול קטן יותר, כך הקוטב הצפוני והדרומי קרובים יותר. זה הופך את עוצמת השדה בין הקטבים לחזקה ומרוכזת יותר.עוצמת השדה בפער צר זה גבוהה משמעותית מהפער הרחב של מגנט פרסה בגודל דומה.עם זאת, הכיפוף הגדול יותר לפעמים מקשה על הצבת חפץ בדיוק בין הקטבים בהשוואה לפרסה פתוחה יותר.

 

3. יישומים עיקריים: לכל אחד מהם יש את נקודות החוזק שלו

שימושים אידיאליים למגנטי פרסה:

הדגמות חינוכיות:צורתו הקלאסית והעיצוב הפתוח שלו הופכים אותו למושלם לשימוש בכיתה - הדגימו בקלות שדות מגנטיים בעזרת שבבי ברזל, הרימו מספר עצמים בו זמנית, או הדגימו את עקרונות המשיכה/דחייה.

הרמה/החזקה לשימוש כללי:כאשר צריך להרים או להחזיק חפצים פרומגנטיים (למשל, מסמרים, ברגים, כלים קטנים) וריכוז מדויק של השדה המגנטי אינו קריטי, העיצוב הפתוח מספק גמישות רבה יותר במיקום החפץ.

יש צורך לנגיש את הקטבים:פרויקטים הדורשים גישה נוחה או אינטראקציה עם עצמים ליד הקטבים (לא רק ביניהם).

 

יתרונות מגנטים בצורת U:

 

שדה מגנטי ממוקד חזק:יישומים הדורשים עוצמת שדה מגנטי מקסימלית בנקודה צרה ספציפית. לדוגמה, צ'אקים מגנטיים לאחיזה של חלקי מתכת במהלך עיבוד שבבי, יישומי חיישנים ספציפיים, או ניסויים הדורשים שדה מגנטי מקומי חזק.

יישומים אלקטרומגנטיים:משמש לעתים קרובות כמרכיב הליבה של סוגים מסוימים של אלקטרומגנטים או ממסרים, כאשר ריכוז השדה המגנטי הוא יתרון.

מנועים וגנרטורים:בכמה עיצובים של מנוע/גנרטור DC, צורת ה-U העמוקה מרכזת ביעילות את השדה המגנטי סביב הארמטורה.

 

 

מגנט בצורת U לעומת מגנט פרסה: השוואה מהירה

 

בעוד שגם מגנטים בצורת פרסה וגם מגנטים בצורת U כוללים עיצוב מעוגל, צורותיהם עצמן שונות:

עקמומיות וזווית קטבים: למגנטים בצורת פרסה יש עקמומיות רחבה, שטוחה ופתוחה יותר, כאשר רגלי הקטבים בדרך כלל מתרחבות החוצה, ויוצרות מרווח גדול ונגיש יותר בין הקטבים. למגנטים בצורת U יש עקמומיות עמוקה, הדוקה וצרה יותר, המקרבת את הקטבים באופן משמעותי זה לזה בצורה מקבילה יותר.

ריכוז שדה מגנטי: להבדל צורה זה יש השפעה ישירה על השדה המגנטי. למגנט פרסה יש פער גדול יותר, וכתוצאה מכך נוצר שדה מגנטי רחב יותר אך פחות עוצמתי בין קטביו. לעומת זאת, למגנט בצורת U יש עקמומיות פחות מעוקלת, וכתוצאה מכך נוצר שדה מגנטי עוצמתי יותר ויותר בתוך הפער הצר בין קטביו.

נגישות לעומת ריכוז: העיצוב הפתוח של מגנט פרסת הסוס מקל על הצבת עצמים בתוך אזור השדה המגנטי או על אינטראקציה עם הקטבים השונים. צורת ה-U העמוקה יותר יכולה לפעמים להקשות מעט על איתור מדויק של עצמים בין הקטבים, אך הדבר מאוזן על ידי ריכוז השדה המגנטי הטוב יותר שלו באזורים ספציפיים.

יתרונות אופייניים: מגנטים מסוג פרסה הם רב-תכליתיים ואידיאליים לחינוך, הדגמות והרכבה למטרות כלליות, עם קלות טיפול ואזור לכידה רחב יותר. מגנטים בצורת U שימושיים במיוחד עבור יישומים הדורשים כוח אחיזה מקסימלי בחללים סגורים, שדות מגנטיים מקומיים חזקים (למשל, צ'אקים מגנטיים) או עיצובים אלקטרומגנטיים ספציפיים (למשל, מנועים, ממסרים).

 

איך לבחור: בחר את המגנט המושלם שלך

הבחירה בין מגנטים בצורת U למגנטים בצורת פרסה תלויה בצרכים הספציפיים שלכם:

מהי המשימה העיקרית?

זקוקים לחוזק מקסימלי בחלל קטן מאוד (למשל, כדי להחזיק בחוזקה חומרי עבודה דקים)? 

לך עם מגנט בצורת U.

צריכים להדגים מגנטיות, לאסוף חפצים רופפים או לגשת בקלות לקטבים?

לך עם מגנט פרסה.

צריך לחבר את המגנט לחפץ גדול יותר?

למגנט פרסה עשוי להיות מרווח רחב יותר והוא יעבוד טוב יותר.

Nצריך להחזיק חפצים קרוב מאוד אחד לשני?                                                                     

השדה המגנטי של מגנט בצורת U מרוכז יותר.

חפצים מפוזרים או זקוקים לשטח החזקה גדול יותר? 

למגנט פרסה יש שטח כיסוי רחב יותר.

 

גם חומר חשוב!

 

שני צורות המגנטים מגיעות מחומרים שונים (אלניקו, קרמי/פריט, NdFeB). למגנטי NdFeB יש את כוח ההחזקה החזק ביותר מבין שתי הצורות, אך הם שבירים יותר. אלניקו יכול לעמוד בטמפרטורות גבוהות יותר. מגנטים קרמיים הם חסכוניים ומשמשים לעתים קרובות בפרסות חינוך/עבודה קלה. בנוסף לצורה, יש לקחת בחשבון את חוזק החומר ואת הצרכים הסביבתיים.

קחו בחשבון את הפרקטיות:

אם קלות הטיפול והמיקום של פריטים היא קריטית, העיצוב הפתוח של פרסה בדרך כלל מנצח.

אם כוח החזקה בחלל סגור הוא קריטי, מגנט בצורת U הוא אידיאלי.