Wie wird die Magnetfestigkeit gemessen?
Ein Magnet ist ein beliebiges Objekt, das ein eigenes Magnetfeld erzeugt. Die Magnetstärke dieser Objekte kann abhängig von einer Reihe von Merkmalen von unmerklich schwachen Feldern bis zu unglaublich starken Feldern variieren. Magnete können in zwei verschiedene Gruppen eingeteilt werden: Permanentmagnete und Elektromagnete, und Nichtmagnete können entweder als ferromagnetisch, paramagnetisch oder diamagnetisch definiert werden. Ferromagnetische Materialien wie Eisen werden von Magneten stark angezogen, paramagnetische Materialien wie Aluminium werden von Magneten nur geringfügig angezogen und diamagnetische Materialien wie Kohlenstoff werden von Magneten schwach abgestoßen.
Permanentmagnete sind solche Objekte, die magnetisiert sind und für immer magnetisiert bleiben. Man kann einen Permanentmagneten herstellen, indem man eine harte ferromagnetische Substanz wie Harteisen, Lodestone, Kobalt und eine Reihe von Seltenerdmetallen nimmt und stark magnetisiert. Weichferromagnetische Substanzen können ein temporäres Magnetfeld aufbauen, verlieren es jedoch eher schnell. Elektromagnete bestehen dagegen aus Drahtspulen, die ein Magnetfeld erzeugen, wenn Elektrizität durch sie fließt, es jedoch sofort verlieren, wenn die Elektrizität aufhört.
Sie können entweder die magnetische Gesamtstärke eines Materials, das als magnetisches Moment bezeichnet wird, oder seine lokale Stärke, die einfach als Magnetisierung bezeichnet wird, messen. Das magnetische Moment kann für eine Substanz in Abhängigkeit davon berechnet werden, ob sie einen inhärenten Magnetismus oder einen durch elektrischen Strom verursachten Magnetismus enthält. Wenn der Magnetismus inhärent ist, kann die Größe jedes Elementarteilchens innerhalb des Materials gemessen und das Nettomoment bestimmt werden. Wenn es durch elektrischen Strom verursacht wird, muss man den Magnetismus der Elektronen verfolgen, die durch das Objekt fließen.
Die Magnetfestigkeit wird auf kommerziellen Magneten im Allgemeinen als Messwert angegeben, der in Bezug auf die Gauss-Bewertung angegeben wird. Es gibt zwei Haupttypen von Magnetometern, einen, der den Nettomagnetismus eines Objekts, bekannt als Skalargeräte, betrachtet, und einen anderen, der die Vektoren des Magnetismus verfolgen kann, um die Stärke eines Magnetfelds in einer bestimmten Richtung, bekannt als Vektorgeräte, zu ermitteln . Verschiedene Magnetometer arbeiten auf unterschiedliche Weise. Übliche Vektormagnetometer umfassen supraleitende Quanteninterferenzvorrichtungen, atomare SERFs und Fluxgates. Übliche Skalarvorrichtungen umfassen Hall-Effekt-Magnetometer, Protonenpräzessions-Magnetometer und rotierende Spulenmagnetometer.
Es ist wichtig zu beachten, dass die für einen Magneten angegebene Gauß-Bewertung häufig nicht den Oberflächenmagnetismus des Objekts widerspiegelt. Im Allgemeinen spiegelt die auf einem handelsüblichen Magnet berechnete Magnetstärke die Kernfestigkeit des Magneten wider, die wesentlich stärker sein kann als die Oberflächenfestigkeit, und fällt ab, wenn Sie davonkommen. Zum Beispiel würde ein Magnet, der 3000 Gauß direkt vor der Oberfläche des Magneten messen könnte, 2500 Gauß messen, wenn Sie sich sogar ein wenig vom Magneten entfernen. Aus diesem Grund bieten einige Hersteller alternative Magnetstärkemessungen an, mit deren Hilfe die Leute eine bessere Vorstellung davon bekommen, was sie bekommen.
In den letzten Jahren, als Seltenerdmagnete für den Heimgebrauch populär wurden, wurde die Magnetfestigkeit einfach in Bezug auf die Zugfestigkeit angegeben, die sich auf das Gewicht bezieht, das der Magnet ziehen kann, gemessen mit einem Pull-Tester. Es sollte auch beachtet werden, dass die Magnetstärke durch viele Bedingungen beeinflusst werden kann, einschließlich Elektrizität, Wärme und in einigen Fällen Feuchtigkeit. Die Magnetstärke nimmt auch exponentiell ab, wenn Sie sich weiter von der Oberfläche entfernen, sodass ein Magnet, der bis dahin sehr stark ist, keinen Zug mehr hat, wenn Sie einen Schritt zurücktreten.