Rechteckiger reiner Permanentmagnet

A rechteckiger reiner Permanentmagnet ist eine Art Stabmagnet, der zwei Pole hat, einen an jedem Ende. Es ist ein üblicher Magnettyp, der bei astronomischen Beobachtungen und in anderen Bereichen der Wissenschaft verwendet wird.

Im Vergleich zu Elektromagneten, die temporäre Magnete sind, hat ein reiner Permanentmagnet eine hohe Intensität und ein hohes magnetisches Potential an seinen Polen. Es zeichnet sich auch durch seine Fähigkeit aus, ein starkes externes Magnetfeld zu erzeugen.

Alle Magnete haben zwei Punkte, an denen sie das stärkste externe Magnetfeld erzeugen, die als Nord- und Südpol bekannt sind. Diese Punkte sind die Quelle des magnetischen Moments eines Magneten, das ein Vektor ist, der die allgemeinen magnetischen Eigenschaften eines Magneten definiert.

Im Allgemeinen hat ein Stabmagnet an jedem Ende einen Nordpol und einen Südpol. Das liegt daran, dass sich das Magnetfeld der Erde von Nord nach Süd ausrichtet.

Um einen Stabmagneten herzustellen, wird ein Stück Material zwischen die beiden Pole eines sehr starken Elektromagneten gelegt und dann für eine gewisse Zeit erregt. Dadurch werden die losen Pulverpartikel innerhalb des Materials in Atomgruppen magnetisiert, die als magnetische Domänen bezeichnet werden.

Die einzelnen Domänen des Materials werden dann in eine Richtung orientiert, die zur Stärke und Koerzitivfeldstärke des fertigen Magneten beiträgt. Diese Richtung wird normalerweise vom Konstrukteur des Magneten während des Herstellungsprozesses gewählt.

Rechteckige reine Permanentmagnete sind aufgrund ihrer Stärke, Umkehrbarkeit und ihres geringen Entmagnetisierungsfaktors zu einer wichtigen Art von Magnetmaterial geworden. Sie werden in vielen Anwendungen eingesetzt, einschließlich magnetischer Abschirmung, Magnetlager und anderer Geräte, die eine hohe Festigkeit und eine sehr geringe Entmagnetisierung erfordern.

Wenn ein Magnet in einen Stromkreis gebracht wird, erreicht er allmählich die Sättigung und wird dann durch das Magnetfeld des Stromkreises entmagnetisiert. Dieser Vorgang wird auch als Hystereseschleife bezeichnet. Der Zyklus ist eine Funktion des spezifischen Materials des Magneten und seiner Betriebsbedingungen.

Die Reversibilität der Hystereseschleife in einem Permanentmagnetmaterial hängt von seiner spezifischen Eigenschaft ab, wie beispielsweise seinen ferromagnetischen oder ferrimagnetischen Eigenschaften und seiner Permeanz gegenüber dem Magnetfeld. Änderungen der Permeanz eines Magneten können dazu führen, dass dieser unter das Knie seiner Hysteresekurve fällt und zu teilweisen oder irreversiblen Verlusten führt.

Aus diesem Grund ist es wichtig, einen neuen Magneten auf seine Leistung zu testen, bevor er in einer Anwendung verwendet wird. Idealerweise werden die Tests so gestaltet, dass sie direkt die kritischen Parameter untersuchen, die für die spezifische Anwendung erforderlich sind.

Typische Tests umfassen die Bestimmung der Stärke des Magneten, seines Entmagnetisierungsfaktors und der Länge seiner magnetischen Domänen. Dazu können verschiedene Arten von Tests verwendet werden.

Beispielsweise besteht eine Standardmesstechnik zur Bestimmung der Stärke eines rechteckigen reinen Permanentmagneten darin, ihn zwischen zwei Elektroden zu platzieren und ihn dann einige Minuten lang in einem Magnetfeld zu erregen. Anschließend wird das Magnetfeld der Elektroden gemessen und mit der tatsächlichen Stärke des Magneten verglichen.

Alternativ besteht eine genauere Testmethode darin, ein Magnetkraftmikroskop zu verwenden, um den Magneten zu erregen und sein magnetisches Moment zu messen. Dadurch erhält man einen genauen Wert für das magnetische Moment des Magneten und kann dann feststellen, ob er die richtigen magnetischen Eigenschaften hat.