Comment mesurer la force magnétique?
Un aimant est un objet qui produit son propre champ magnétique. La force magnétique de ces objets peut varier de champs insensiblement faibles à des champs incroyablement forts, en fonction d'un certain nombre de caractéristiques. Les aimants peuvent être classés en deux groupes distincts: les aimants permanents et les électroaimants, et les non-aimants peuvent être définis comme ferromagnétiques, paramagnétiques ou diamagnétiques. Les matériaux ferromagnétiques comme le fer sont fortement attirés par les aimants, les matériaux paramagnétiques comme l'aluminium ne sont que peu attirés par les aimants et les matériaux diamagnétiques comme le carbone sont peu repoussés par les aimants.
Les aimants permanents sont des objets magnétisés qui le resteront pour toujours. On peut créer un aimant permanent en prenant une substance ferromagnétique dure, comme le fer dur, le lodestone, le cobalt et un certain nombre de métaux de terres rares, et en le magnétisant fortement. Les substances ferromagnétiques douces peuvent acquérir un champ magnétique temporaire, mais ont tendance à le perdre assez rapidement. Les électro-aimants, quant à eux, sont constitués de bobines de fil qui acquièrent un champ magnétique lorsque l’électricité le traverse, mais le perdent immédiatement lorsque l’électricité cesse.
Vous pouvez mesurer soit la force magnétique globale d'un matériau, appelée son moment magnétique, soit sa force locale, appelée simplement sa magnétisation. Le moment magnétique peut être calculé pour une substance selon qu’elle contient un magnétisme inhérent ou un magnétisme causé par un courant électrique. Si le magnétisme est inhérent, la magnitude de chaque particule élémentaire dans le matériau peut être mesurée et le moment net peut être déterminé. Si causé par un courant électrique, il faut suivre le magnétisme des électrons traversant l'objet.
La force de l’aimant est généralement indiquée sur les aimants du commerce comme une lecture donnée en fonction de son indice de Gauss. Il existe deux types principaux de magnétomètres, l'un qui examine le magnétisme net d'un objet, appelé dispositif scalaire, et l'autre qui permet de suivre les vecteurs du magnétisme, ce qui donne l'intensité d'un champ magnétique dans une direction donnée, appelée dispositif vectoriel. . Différents magnétomètres fonctionnent de différentes manières. Les magnétomètres à vecteur commun comprennent les dispositifs à interférence quantique supraconducteurs, les SERF atomiques et les sources de flux. Les dispositifs scalaires courants comprennent les magnétomètres à effet Hall, les magnétomètres à précession de protons et les magnétomètres à bobine rotative.
Il est important de noter que souvent la cote gauss donnée pour un aimant ne reflète pas réellement le magnétisme de la surface de l'objet. En règle générale, la force de l'aimant calculée sur un aimant du commerce reflétera la force centrale de l'aimant, qui peut être sensiblement plus forte que la force de la surface, et chutera au fur et à mesure de votre départ. Par exemple, un aimant pouvant mesurer 3 000 Gauss juste à la surface de celui-ci mesurerait 2 500 Gauss lorsque vous vous éloigneriez de l'aimant, même légèrement. Pour cette raison, certains fabricants proposent des mesures alternatives de la force de l'aimant qui aident à donner aux gens une meilleure idée de ce qu'ils obtiennent.
Ces dernières années, les aimants à base de terres rares étant devenus populaires pour la maison, la force de traction a simplement commencé à être exprimée en termes de force de traction, indiquant le poids que l’aimant peut tirer, mesuré par un testeur de traction. Il convient également de noter que la force magnétique peut être affectée par de nombreuses conditions, notamment l’électricité, la chaleur et, dans certains cas, l’humidité. La force de l’aimant diminue également de façon exponentielle à mesure que vous vous éloignez de la surface. Ainsi, un aimant très puissant n’aura aucune attraction lorsque vous vous éloignerez.