¿Se puede calcular la energía magnética? La relación entre el magnetismo superficial y las propiedades magnéticas.
El concepto y la medición del magnetismo superficial
El campo magnético superficial, también conocido como campo magnético superficial, se refiere a la intensidad de inducción magnética en un punto determinado de la superficie de un imán, medida en Gauss Gs o Tesla T (1 T = 10 000 Gs). El campo magnético es el parámetro más fácil de medir en la vida diaria. Cuando el tamaño del imán es fijo, se suele evaluar y comparar su rendimiento mediante la comparación del campo magnético. Para algunos imanes con tamaños particularmente grandes o pequeños y formas especiales que no son adecuados para mediciones rutinarias, la medición del campo magnético del medidor cobra gran importancia. Respecto a la medición del campo magnético, es fundamental conocer los dos puntos siguientes: ■ La medición del campo magnético es el valor que se obtiene cuando un medidor gaussiano entra en contacto con un punto determinado de la superficie de un imán. Es un reflejo del propio imán en el instrumento de medición y no representa el rendimiento global del imán. El campo magnético superficial de un imán varía en diferentes posiciones. Para imanes con formas regulares y magnetización no multipolar, generalmente se mide el campo magnético superficial central. El campo magnético del reloj se ve fácilmente afectado por el entorno externo. El uso de medidores gaussianos de diferentes fabricantes en el mismo imán puede generar diferentes mediciones del campo magnético central. El magnetismo superficial medido del mismo imán puede variar en diferentes entornos. El campo magnético central de los polos norte y sur del mismo imán también es diferente. De los dos puntos anteriores se desprende que la medición del campo magnético no es objetiva y no puede reflejar completamente el rendimiento del imán. No se recomienda utilizarla como indicador de evaluación para las transacciones de productos.
¿Cuál es la relación entre el magnetismo superficial y los parámetros de rendimiento magnético (como la remanencia Br, la coercitividad Hc y el producto máximo de energía magnética (BH) máx.)? ¿Puedes encontrar una fórmula de cálculo matemático? Estas dos preguntas son frecuentes entre los lectores. La respuesta a la primera pregunta es sí, pero en el pasado, algunas personas solo realizaban estadísticas empíricas. Por ejemplo, para un cilindro de boro-hierro-neodimio sinterizado con una relación longitud-diámetro de 1, el Br magnético residual es 2-3 veces su campo superficial. Sin embargo, esta afirmación no puede establecer estrictamente una relación cuantitativa. La relación entre el magnetismo superficial y el magnetismo residual. El magnetismo residual se refiere a la intensidad de inducción magnética retenida en un material ferromagnético cuando es magnetizado hasta la saturación por un campo magnético externo y se reduce gradualmente a cero. Su nombre completo es intensidad de inducción magnética residual (Br). La remanencia está determinada por las características del propio imán y, bajo condiciones específicas, la remanencia del mismo imán permanece constante y tiene un solo valor. La remanencia determina en cierta medida el magnetismo superficial de un imán, pero no es necesariamente la misma para imanes con la misma remanencia. El magnetismo superficial también se ve influenciado por la forma, el tamaño y el método de magnetización del imán. Entre dos imanes con forma, rendimiento y tamaño idénticos, el que presenta mayor magnetismo residual presenta un magnetismo superficial más intenso. Dos imanes con diferentes formas, propiedades o tamaños no pueden determinar simplemente la magnitud del magnetismo residual basándose en la altura del campo magnético.
El magnetismo superficial de los imanes siempre es menor que el magnetismo residual. Este último se prueba en circuito cerrado, mientras que el magnetismo superficial se prueba con un medidor gaussiano en circuito abierto. Al mismo tiempo, el propio imán presenta un campo de desmagnetización, por lo que el magnetismo superficial máximo de un imán individual es mucho menor que su magnetismo residual. Actualmente, la remanencia máxima de los imanes de neodimio-hierro-boro sinterizados ronda los 14 000 Gs, por lo que podemos afirmar con certeza que la magnetización superficial máxima de un imán individual de neodimio-hierro-boro no puede superar los 14 000 Gs. (Tenga en cuenta que se trata de un imán individual. En algunos componentes magnéticos y matrices de imanes, se pueden utilizar diseños de circuitos magnéticos especiales para mejorar el magnetismo superficial del imán).
Debido a la altísima anisotropía magnética de los imanes de neodimio-hierro-boro sinterizados, los vectores de magnetización se disponen en la dirección de magnetización fácil. Por lo tanto, podemos considerarlo como un cuerpo uniformemente magnetizado y utilizar el modelo de capas actual para calcular el campo magnético generado por el imán en el espacio. Actualmente, muchos modelos de cálculo magnético en línea se basan en este principio para derivar fórmulas de cálculo, pero se parte de dos premisas: que el imán es un cuerpo magnetizado completamente uniforme y que la curva de desmagnetización es completamente recta. Sin embargo, la situación real no se corresponde completamente con la realidad, por lo que los resultados del cálculo pueden diferir en cierta medida de los resultados de las mediciones reales. Además de la remanencia, el magnetismo superficial de un imán se ve muy afectado por su forma y tamaño, y la fórmula de cálculo para el magnetismo superficial varía según la forma del imán.