U formos ir pasagos formos magnetai: skirtumai ir kaip išsirinkti

Ar kada nors naršydami po magnetus susidūrėte su „U formos“ ir „pasagos“ dizainais? Iš pirmo žvilgsnio jie atrodo identiški – abu turi ikonišką lenkto strypo išvaizdą. Tačiau atidžiau įsižiūrėję pamatysite subtilius skirtumus, kurie gali labai paveikti jų veikimą ir optimalų naudojimą. Tinkamo magneto pasirinkimas yra ne tik estetika, bet ir efektyvus magnetinės jėgos panaudojimas.

Išanalizuokime šiuos magnetų „vyresniuosius brolius“:

1. Forma: kreivės yra karalius

Pasagos formos magnetai:Įsivaizduokite klasikinę pasagos formą, naudojamą pasagoms. Šis magnetas yra santykinaiplatus posūkis, o lenkimo kraštai šiek tiek platėja į išorę. Kampas tarp polių yra bukesnis, todėl tarp jų susidaro didesnė, lengviau prieinama erdvė.

U formos magnetai:Įsivaizduokite gilesnę, griežtesnę „U“ formą, kaip pati raidė. Šis magnetas turigilesnis lenkimas, griežtesnis lenkimas, o kraštinės paprastai yra arčiau viena kitos ir lygiagretesnės. Kampas yra smailesnis, todėl poliai artėja vienas prie kito.

Vizualinis patarimas:Įsivaizduokite pasagą kaip „platesnę ir plokštesnę“, o U formą – kaip „gilesnę ir siauresnę“.

 

2. Magnetinis laukas: koncentracija ir prieinamumas

Forma tiesiogiai veikia magnetinio lauko pasiskirstymą:

Pasagos formos magnetas:Kuo didesnis tarpas, tuo platesnis magnetinis laukas tarp polių ir tuo jis mažiau koncentruotas. Kol magnetinis laukas vis dar stiprus šalia polių, lauko stiprumas tarp polių silpnėja greičiau.Atvira konstrukcija leidžia lengviau padėti objektus magnetinio lauko zonoje.

U formos magnetas:Kuo mažesnis išlinkis, tuo arčiau vienas kito yra šiaurės ir pietų ašigaliai. Dėl to lauko stiprumas tarp ašigalių yra stipresnis ir labiau koncentruotas.Šiame siaurame tarpe lauko stiprumas yra žymiai didesnis nei panašaus dydžio pasagos formos magneto plačiame tarpe.Tačiau didesnis lenkimas kartais apsunkina objekto tikslų išdėstymą tarp polių, palyginti su atviresne pasaga.

 

3. Pagrindinės taikymo sritys: kiekviena turi savo stipriąsias puses

Idealūs pasagos formos magnetų panaudojimo būdai:

Edukacinės demonstracijos:Klasikinė forma ir atviras dizainas puikiai tinka naudoti klasėje – jame lengva pademonstruoti magnetinius laukus geležies drožlėmis, vienu metu pakelti kelis objektus arba pademonstruoti traukos ir atstūmimo principus.

Bendrosios paskirties kėlimas / laikymas:Kai reikia pakelti arba laikyti feromagnetinius objektus (pvz., vinis, varžtus, mažus įrankius) ir tiksli magnetinio lauko koncentracija nėra kritinė, atvira konstrukcija suteikia didesnį objekto padėties lankstumą.

Stulpai turi būti lengvai pasiekiami:Projektai, kuriems reikalingas lengvas priėjimas prie objektų šalia ašigalių (ne tik tarp jų) arba sąveika su jais.

 

U formos magnetų privalumai:

 

Stipriai fokusuotas magnetinis laukas:Taikymo sritys, kurioms reikalingas maksimalus magnetinio lauko stiprumas konkrečiame siaurame taške. Pavyzdžiui, magnetiniai griebtuvai metaliniams ruošiniams laikyti apdirbimo metu, specifiniai jutiklių taikymai arba eksperimentai, kuriems reikalingas stiprus lokalizuotas magnetinis laukas.

Elektromagnetinės taikymo sritys:Dažnai naudojamas kaip pagrindinis tam tikrų tipų elektromagnetų ar relių komponentas, kur magnetinio lauko koncentravimas yra naudingas.

Varikliai ir generatoriai:Kai kuriuose nuolatinės srovės variklių / generatorių projektuose gili U forma efektyviai koncentruoja magnetinį lauką aplink armatūrą.

 

 

U formos ir pasagos formos magnetai: greitas palyginimas

 

Nors ir pasagos, ir U formos magnetai yra išlenkto dizaino, jų formos pačios skiriasi:

Išlinkis ir polių žingsnis: Pasagos formos magnetai turi platesnį, plokštesnį, atviresnį išlinkį, o polių kojelės paprastai išplatėja į išorę, sukurdamos didesnę, lengviau prieinamą erdvę tarp polių. U formos magnetai turi gilesnį, griežtesnį, siauresnį išlinkį, todėl poliai yra žymiai arčiau vienas kito lygiagrečiau.

Magnetinio lauko koncentracija: šis formos skirtumas tiesiogiai veikia magnetinį lauką. Pasagos formos magnetas turi didesnį tarpą, todėl tarp jo polių susidaro platesnis, bet silpnesnis magnetinis laukas. Tuo tarpu U formos magnetas turi mažiau išlenktą kreivumą, todėl siaurame tarpe tarp polių susidaro intensyvesnis ir stipresnis magnetinis laukas.

Prieinamumas ir koncentracija: atvira pasagos formos magneto konstrukcija leidžia lengviau patalpinti objektus magnetinio lauko zonoje arba sąveikauti su atskirais poliais. Dėl gilesnės U formos kartais gali būti šiek tiek sunkiau tiksliai nustatyti objektų vietą tarp jo polių, tačiau tai kompensuoja geresnė magnetinio lauko koncentracija konkrečiose vietose.

Tipiniai privalumai: Pasagos formos magnetai yra universalūs ir idealiai tinka mokymuisi, demonstracijoms ir bendram montavimui, nes juos lengva valdyti ir jie turi platesnį fiksavimo plotą. U formos magnetai ypač naudingi tais atvejais, kai reikalinga maksimali laikymo jėga uždarose erdvėse, stiprūs vietiniai magnetiniai laukai (pvz., magnetiniai griebtuvai) arba specifinės elektromagnetinės konstrukcijos (pvz., varikliai, relės).

 

Kaip išsirinkti: išsirinkite tobulą magnetą

Pasirinkimas tarp U formos ir pasagos formos magnetų priklauso nuo jūsų konkrečių poreikių:

Kokia yra pagrindinė užduotis?

Reikia maksimalaus tvirtumo labai mažoje erdvėje (pvz., tvirtai laikyti plonus ruošinius)? 

Pasirinkite U formos magnetą.

Reikia pademonstruoti magnetizmą, pakelti palaidus daiktus ar lengvai pasiekti polius?

Eik su pasagos formos magnetu.

Reikia pritvirtinti magnetą prie didesnio objekto?

Pasagos formos magnetas gali turėti platesnį tarpą ir veikti geriau.

NAr reikia laikyti daiktus labai arti vienas kito?                                                                     

U formos magneto magnetinis laukas yra labiau koncentruotas.

Objektai išsibarstę arba jiems reikia didesnės laikymo vietos? 

Pasagos formos magnetas turi platesnį aprėpties plotą.

 

Svarbu ir medžiaga!

 

Abi magnetų formos būna skirtingų medžiagų (Alnico, keramikos/ferito, NdFeB). NdFeB magnetai turi stipriausią laikomąją jėgą iš šių dviejų formų, tačiau yra trapesni. Alnico gali atlaikyti aukštesnę temperatūrą. Keraminiai magnetai yra ekonomiški ir dažnai naudojami edukacinėse/lengvose pasagose. Be formos, atsižvelkite į medžiagos tvirtumą ir aplinkos poreikius.

Apsvarstykite praktiškumą:

Jei labai svarbu lengvai sutalpinti ir išdėstyti daiktus, paprastai laimi atviras pasagos dizainas.

Jei labai svarbu išlaikyti laikymo jėgą uždaroje erdvėje, idealus variantas yra U formos magnetas.