מידע טכני מגנטים

מדיע טכני למגנטים הינו בעל חשיבות רבה לתכנון. ההחלטה על התכונות המגנטיות של מגנט המיועד לשימוש באפליקצייה מגנטית אינה מקבלת את מלוא תשומת הלב והמחשבה הראויים לה. אנו נתקלים במקרים רבים בהם מוצר מתוכנן, כמעט באופן סופי לפני שבודקים מהו המגנט שמתאים על מנת לעשות את העבודה. בחלק מהמקרים, אין מספיק מקום למגנט גדול מספיק שייעשה את העבודה. במקרים אחרים,  המגנט צריך לספק מומנט (לדוגמא למנוע) או כוח משיכה מגנטי, ולכן יש חשיבות גדולה לתכנן את המגנט באופן שיתאים ליישום. הנחת היסוד של מתכננים שאינם בקיאים במגנטים היא שניתן יהיה כבר להתאים מגנט גם בשלב מאוחר של פיתוח המוצר. אמנם ביישומים פשוטים זה נכון, אבל אנו ממליצים לקבל ייעוץ כבר בשלבים הראשוניים של בדיקת הייתכנות למוצר, כדי למנוע בעיות וכדי להשיג הליך תכנוני נכון יותר ומהיר יותר. הבנת הדרישות הטכניות מאת המגנט על מנת שישמש את המוצר באופן אופטימאלי היא אבן בניין חשובה בתכנון של מוצרים מבוססי מגנטים.

קצת על המגנט

מגנט, או מגנט קבוע, הוא גוף או חפץ בעל שדה מגנטי. שם המגנט ניתן לו בעקבות תהליך גילויו: היוונים הקדמונים מצאו בקרבת העיר 'מגנסיה' מחצב המושך אליו ברזל, ומכאן קראו לו ביוונית מגנס.

הסידור הפנימי של המגנט

מגנטים מייצרים שדה מגנטי קבוע. בתוך הגבולות של המגנט, חלקיקים מיקרוסקופיים שאנו קוראים domains מסודרים בהתאם לכיוון המיגנוט (הערה – הדבר נכון למגנט אנאיזוטרופי, אבל מדובר ברובם של המגנטים לשימוש מסחרי). התנועה התת אטומית של אלקטרונים במגנט קבוע (בשל הסידור הזה) יוצרת או מסבירה את היווצרות השדה המגנטי. בחומר שאינו מגנטי, החלקיקים מסודרים בצורה אקראית. סידור החלקיקים במגנט מושג על ידי תהליך הייצור בעזרת סלילים מגנטיים שמופעלים על החומר המגנטי. החלקיקים למעשה הינם אזורים מגנטיים שכל אחד מהם בעל קוטביות דומה למגנט כולו. זו גם הסיבה שמגנטים איזוטרפיים חלשים יותר, כיוון שסידור החלקיקים בכיוון אחד מגביר את אפקט המגנטיות ואילו חלקיקים בכיוונים שונים מחלישים את השדה המגנטי אחד של השני. על מנת לקבל את מלא הכוח האפשרי ממגנט מסויים, יש למגנט אותו לרוויה. חומרים שונים נדרשים בכמות אנרגיה שונה על מנת להגיע למיגנוט לרוויה (ולסידור מלא של כל החלקיקים לכיוון אחיד). באופן כללי, אלניקו נדרש 3,000 עד 8,000 אורסטד (Oe) מגנטים קרמיים, 10,000 עד 14,000 אורסטד ומגנטי ניאודימיום וסמריום קובאלט 20,000 ועד ליותר מ- 50,000 אורסטד על מנת להיות ממוגנטים לרוויה.
יש חשיבות רבה במיגנוט של מגנטים לשימוש בתעשייה לרוויה.כמובן מחד, על מנת לקבל שדה מגנטי מקסימאלי, אך במיוחד על מנת לעשות אותו עמיד יותר בפני דה מיגנוט. מגנט שאינו ממוגנט לרוויה מועד יותר לדה מיגנוט, הן כתוצאה מהליכם פנימים והן מהשפעה חיצונית. לכן, גם במקרה בו נדרש שימוש במגנט לא רווי,יש למגנט אותו לרוויה תחילה ובתהליך נוסף לגרוע מרמת המיגנוט.

קווים מגנטיים

דיברנו על הסידור הפיזי של המגנט, שיוצר את השדה המגנטי. השדה המגנטי יוצר קווים מגנטיים שמתחילים מהקוטב הצפוני של המגנט וממשיכים חיצונית לקוטב הדרומי ונסגרים בתוך המגנט בחזרה על עצמם (אין להם נקודת התחלה או סוף). קווי השדה המגנטי לא חותכים האחד את השני וצפיפות הקווים הגדולה ביותר היא בקרבת קטבי המגנט ועל כן השדה המגנטי חזק בקרבה למגנט.

קטבים מגנטיים

מאפיין מעניין של מגנט הוא העדר קיומו של מונופול מגנטי – כלומר, מגנט, בכל אורך נתון, יכיל 2 קטבים, כאשר קטבים זהים דוחים זה את זה וקטבים מנוגדים מושכים זה את זה. במידה ומחלקים מגנט לשני חלקים, יתפקד כל אחד משני החלקים כמגנט שלם (בעל עוצמה פחותה) שלו שני קטבים מנוגדים. למעשה, המצאותם של דיפוליים מגנטיים בלבד בטבע, היא יסוד חשוב לתורה האלקטרומגנטית בכללותה.

בהנתן מגנט חופשי בתוך שדה מגנטי, ינטה זה להסתדר כך שהשדה המגנטי שהוא יוצר, יהיה מנוגד בכיוונו לשדה המגנטי החיצוני (זהו עקרון פעולתו של המצפן, המסתובב בהשראת השדה המגנטי של כדור הארץ).

חשוב לקבוע בצורה ברורה את שמות הקטבים של המגנט. למגנט קוטב "צפוני" וקוטב "דרומי". שמות אלו משקפים את המודעות של החוקרים במהלך ההיסטוריה של חקר המגנטיזם על הקשר בין המגנט לשדה המגנטי של כדור הארץ. כל מגנט שאינו מעוגן יפנה עצמו לבסוף לכיוון צפון-דרום, בעקבות המשכותו לקטבים הצפוני והדרומי של השדה המגנטי של כדור הארץ. הקצה הפונה לכיוון דרום יקרא הקוטב הדרומי; בהתאמה, הקצה הפונה צפונה יקרא הקוטב הצפוני.

מעוניין ברכישת מגנטים או אלקטרומגנטים? מחפש או זקוק לעוד מידע טכני או ייעוץ לגבי אפליקצייה מגנטית? צוות מגמא ישמח לעזור לך.

אנא מלא את הטופס שלהלן ואנו נחזור אליך בהקדם.

שם *

דואר אלקטרוני *

מס. טלפון

חברה

הודעה