Informações Técnicas sobre Magnetismo Permanente .

Segue um conteúdo sobre ímãs magnéticos que fui ao longo do tempo adquirindo e se complementando a cada descoberta , muitas das vezes as informações conflitaram-se até com fabricantes de ímãs, mas após muitos uso ,conferência e estudos deixo um micro ''dicionário explicativo'' completo e aferido sobre classificação e termos técnicos praticados relacionado á ímãs , um alerta que deixo a todos que precisam usar esses dados para seleção de produtos em seus projetos "desconfie de informações de fabricantes ou vendedores" muitos deles não sabe que estão fazendo, ou tem outro foco ou nenhum para informações e qualidade de seus produtos ofertados,os dados que eles fornecem em sua tabela de produtos padrão não corresponde as tolerância informadas e informações sobre o que os dados técnicos se referem são sempre um grande "chute" ou propositadamente para fazer confusão mental , essa foi uma experiência recente.

Próximo post veremos as Grades magnéticas de ímãs de neodímio ...

Anisotrópico - Um material anisotrópico tem propriedades diferentes em diferentes direções. Por exemplo, a madeira que tem fibras é mais forte em uma direção do que em outra. Como a madeira, os ímãs de também são anisotrópicos. Mesmo antes de ser magnetizado, um ímã tem uma direção de magnetização "preferida".

Os ímãs são feitos com uma direção de magnetização preferida que não pode ser alterada. Esses materiais são fabricados sob a influência de campos magnéticos fortes ou pressionados de uma maneira específica e só podem ser magnetizados através do eixo preferido.

Representação de grãos magnéticos no ímã NdFeB, com setas mostrando a direção de magnetização preferida de cada grão.

Saiba mais . <Artigo novo em breve ,direção ímãs>

Curva B/H - O resultado da plotagem do valor do campo magnético (H) que é aplicado , contra a densidade de fluxo resultante (B) alcançada. Esta curva descreve as qualidades de qualquer material magnético. Saiba mais <artigo novo em breve ,Curva B/H>

BH max (Maximum Energy Product) - O Máximo Produto de Energia no ponto na Curva B/H que tem a maior força, expresso em MGOe (MegaGaussOersteds). Ao descrever o grau de um ímã de neodímio, esse número é comumente referido como o número "N", como nos ímãs de grau N52 .

BH max é a área dentro da caixa vermelha, sob a curva na imagem..

Br max (Indução Residual) - Também chamado de "Densidade de Fluxo Residual". A indução magnética remanescente em um material magnético saturado após a remoção do campo magnetizante. Este é o ponto no qual o loop de histerese cruza o eixo B com força de magnetização zero e representa a saída de fluxo máximo do material magnético fornecido. Por definição, esse ponto ocorre no entreferro zero e, portanto, não pode ser visto no uso prático de materiais magnéticos.

CGS - Abreviatura para o sistema de medição ,,"centimetre–gram–second".

Força coercitiva (Hc) - A força de desmagnetização, medida em Oersteds, necessária para reduzir a indução observada, B, a zero após o imã ter sido previamente levado à saturação.

Temperatura de Curie (T c ) - A temperatura que um ímã perde todas as suas propriedades magnéticas.

Curva de desmagnetização - O segundo quadrante do loop de histerese, geralmente descrevendo o comportamento das características magnéticas em uso real. Também conhecida como Curva BH. .<artigo novo em breve Curva B/H>

Força de desmagnetização - Uma força de magnetização, normalmente na direção oposta à força usada para magnetizá-la em primeiro lugar. Choque, vibração e temperatura também podem ser forças de desmagnetização.

Dimensões - O tamanho físico de um ímã, incluindo qualquer chapeamento ou revestimento.

Tolerância Dimensional - Uma tolerância, dada como uma faixa permitida, nas dimensões nominais de um ímã acabado. O propósito de uma tolerância é especificar a margem de manobra permitida para variações na fabricação.

Momento Dipolar (m) - uma quantidade que descreve o torque que um determinado ímã irá exercer em um campo magnético externo.

Algumas pessoas (como os físicos) usam um modelo de dipolo magnético para simular ou modelar matematicamente um ímã ou grupo de ímãs. Matematicamente, é mais fácil do que considerar as complexidades das estranhas formas magnéticas,mas não é teoricamente perfeito.

Usá-lo nem sempre corresponderá às forças de campo medidas perto de um ímã .

Funciona muito bem para uma esfera, mas não para outras formas, como discos ou blocos. É uma ótima aproximação quando você está medindo longe de um ímã, mas não tão boa de perto, especialmente perto das bordas de um ímã . Saiba mais em <novo post experiência com ímã >

= Br x V / μ o , onde:

• Br é Br max, a Densidade de Fluxo Residual, expressa em Tesla.

• V é o volume do ímã, expresso em metros cúbicos.

• μ o é a permeabilidade do vácuo, ou 4 π x 10 -7 N/A 2 .

Eletroímã - Um ímã que consiste em um solenóide com um núcleo de ferro, que possui um campo magnético apenas durante o tempo de fluxo de corrente através do solenóide. Saiba mais em <novo post eletroima> .

Simulação em software (Software Altair® Flux®) , de um eletroímã com núcleo e base de ferro.

Material Ferromagnético - Um material que é uma fonte de fluxo magnético ou um condutor de fluxo magnético. A maioria dos materiais ferromagnéticos tem algum componente de ferro, níquel ou cobalto.

Gauss - Unidade de indução magnética, B. Linhas de fluxo magnético por centímetro quadrado no sistema de medição CGS. Equivalente a linhas por polegada quadrada no sistema inglês e webers por metro quadrado ou tesla no sistema SI. 10.000 gauss é igual a 1 tesla.

Gaussímetro - Um instrumento usado para medir o valor instantâneo da indução magnética, B, geralmente medido em Gauss (CGS). Também chamado de magnetômetro DC.

Gilbert - A Gilbert é a unidade de força magnetomotriz, F, no sistema CGS.

Loop de Histerese - Um gráfico de força de magnetização versus magnetização resultante (também chamada de curva B/H) do material conforme ele é sucessivamente magnetizado até a saturação, desmagnetizado, magnetizado na direção oposta e finalmente remagnetizado. Com ciclos contínuas, este gráfico será um loop fechado que descreve completamente as características do material magnético. O tamanho e a forma desse "loop" são importantes para materiais duros e moles.

Com materiais moles, que geralmente são usados ​​em circuitos alternados, a área dentro desse "loop" deve ser a mais fina possível (é uma medida de perda de energia). Mas com materiais duros, quanto mais "gordo" for o laço, mais forte será o ímã.

O primeiro quadrante do loop (que é +X e +Y) é chamado de curva de magnetização. É interessante porque mostra quanta força de magnetização deve ser aplicada para saturar um ímã. O segundo quadrante (-X e +Y) é chamado de Curva de Desmagnetização.

Saiba mais <artigo novo em breve ,Curva B/H>

Indução, (B) - O fluxo magnético por unidade de área de uma seção normal à direção do fluxo. Medido em Gauss, no sistema de unidades CGS.

Força Coercitiva Intrínseca (H ci ) - Indica a resistência de um material à desmagnetização. É igual à força de desmagnetização que reduz a indução intrínseca, Bi, no material a zero após a magnetização à saturação; medida em oersteds.

Perdas Irreversíveis - Desmagnetização parcial do imã, causada por exposição a altas ou baixas temperaturas, campos externos, choque, vibração ou outros fatores. Estas perdas só são recuperáveis ​​por remagnetização. Os ímãs podem ser estabilizados contra perdas irreversíveis por desmagnetização parcial induzida por ciclos de temperatura ou por campos magnéticos externos.

Material Isotrópico - Um material que pode ser magnetizado ao longo de qualquer eixo ou direção (um material magneticamente não orientado). O oposto do ímã anisotrópico.

Keeper - Um pedaço de ferro adicionado temporariamente entre os pólos de um circuito magnético para protegê-lo de influências desmagnetizantes (Um protetor) . Também chamado de shunt. Keepers geralmente não são necessários para neodímio e outros ímãs modernos. Eles são mais comumente usados ​​com ímãs de ferradura de Alnico mais antigos .

Kilogauss - Um Kilogauss = 1.000 Gauss = Maxwells por centímetro quadrado.

Ímã - Um ímã é um objeto feito de certos materiais que criam um campo magnético. Todo ímã tem pelo menos um pólo norte e um pólo sul. Por convenção, dizemos que as linhas do campo magnético saem da extremidade norte de um ímã e entram na extremidade sul de um ímã. Este é um exemplo de um dipolo magnético ("di" significa dois, portanto, dois pólos).

Se você pegar uma barra magnética e dividi-la em duas partes, cada peça terá novamente um pólo norte e um pólo sul. Se você pegar um desses pedaços e dividi-lo em dois, cada um dos pedaços menores terá um pólo norte e um pólo sul. Não importa quão pequenos os pedaços do ímã se tornem, cada pedaço terá um pólo norte e um pólo sul. Não foi demonstrado ser possível acabar com um único pólo Norte ou um único pólo Sul que seja um monopolo ("mono" significa um ou único, portanto, um pólo).

Circuito Magnético - Consiste em todos os elementos, incluindo espaços de ar e materiais não magnéticos pelos quais o fluxo magnético de um ímã viaja, começando do pólo norte do ímã ao pólo sul.

Campo Magnético (B) - Quando especificado em nosso site, o campo de superfície ou campo magnético refere-se à força em Gauss . Para discos e cilindros magnetizados axialmente, é especificado na superfície do ímã, ao longo do eixo central de magnetização. Para blocos, é especificado na superfície do ímã, também ao longo do eixo central de magnetização. Para anéis, você pode ver dois valores. Centro, especifica a componente vertical do campo magnético no ar no centro do anel. Centro dos Diâmetros, especifica o componente vertical do campo magnético na superfície do imã, a meio caminho entre os diâmetros interno e externo.

Intensidade do Campo Magnético (H) - Força magnetizante ou desmagnetizante, é a medida da grandeza magnética vetorial que determina a capacidade de uma corrente elétrica, ou de um corpo magnético, induzir um campo magnético em um determinado ponto; medida em Oersteds.

Fluxo Magnético - É um conceito artificial, mas mensurável, que evoluiu na tentativa de descrever o "fluxo" de um campo magnético. Quando a indução magnética, B, é distribuída uniformemente e é normal à área, A, o fluxo, Φ = BA.

Densidade do Fluxo Magnético - Linhas de fluxo por unidade de área, geralmente medidas em Gauss (CGS). Uma linha de fluxo por centímetro quadrado é um Maxwell.

Indução Magnética (B) - O campo magnético induzido por uma intensidade de campo, H, em um determinado ponto. É a soma vetorial, em cada ponto dentro da substância, da intensidade do campo magnético e da indução intrínseca resultante. A indução magnética é o fluxo por unidade de área normal à direção do caminho magnético.

Linha de Força Magnética - Uma linha imaginária em um campo magnético, que, em cada ponto, tem a direção do fluxo magnético naquele ponto.

Pólo Magnético - Área onde se concentram as linhas de fluxo.

Força magnetomotriz (F ou mmf) - A diferença de potencial magnético entre quaisquer dois pontos. Análoga à tensão em circuitos elétricos.

Aquilo que tende a produzir um campo magnético. Comumente produzido por uma corrente que flui através de uma bobina de fio. Medido em Gilberts (CGS) ou Ampere Turns (SI).

Grau de material -Os ímãs de neodímio (NdFeB) são classificados pelo material magnético do qual são fabricados. De um modo geral, quanto maior o grau de material, mais forte o ímã.

Descobrimos que a força de tração de um ímã está diretamente relacionada ao número "N". Atualmente, os ímãs de neodímio variam em grau de N35 a N52.

O limite teórico para ímãs de neodímio é o grau N64, embora atualmente não seja viável fabricar ímãs tão fortes.

O grade da maioria dos ímãs de neodionio é N42 porque o N42 fornece o equilíbrio ideal entre resistência térmo-estrutual e custo , N38 são para aplicações que a força de maior intensidade não é relevante e sim o custo é quando o projeto prescisa de um resistência térmo-estrutural maior.

Também encontramos grande variedade de tamanhos em grau N52 para projetos que precisam dos ímãs mais fortes porém a depender do projeto não seja viável em função a sua resistência térmo-estrutural menor.

Produto Máximo de Energia (BH max ) - A intensidade do campo magnético no ponto de produto energético máximo de um material magnético. A força do campo de material magnético totalmente saturado medida em Mega Gauss Oersteds, MGOe. 

Temperatura operacional máxima (T máx ) - Também conhecida como temperatura máxima de serviço, é a temperatura na qual o ímã pode ser exposto continuamente sem instabilidade significativa de longo alcance ou alterações estruturais.

Maxwell - Unidade de fluxo magnético no sistema eletromagnético CGS. Um maxwell é uma linha de fluxo magnético.

Curva de magnetização - A parte do primeiro quadrante da curva de histerese (B/H) para um material magnético.

Força magnetizante (H) - A força magnetomotriz por unidade de comprimento do ímã, medida em Oersteds (CGS) ou ampères-voltas por metro (SI). Maxwell - A unidade CGS para o fluxo magnético total, medido em linhas de fluxo por centímetro quadrado.

MGOe - Mega (milhões) Gauss Oersteds. Unidade de medida normalmente usada para indicar o produto energético máximo para um determinado material. Ver Produto Energético Máximo.

Pólo Norte - O pólo norte de um ímã é aquele atraído pelo pólo norte magnético da Terra. Este pólo norte é identificado pela letra N. Por convenção aceita, as linhas de fluxo viajam do pólo norte ao pólo sul.

Oersted (Oe) - A unidade CGS para força de magnetização. O sistema inglês equivalente é Ampere Turns per Inch (1 Oersted é igual a 79,58 A/m). A unidade SI é Ampère Voltas por Metro.

Orientação - Usado para descrever a direção da magnetização de um material. Direção de orientação - A direção na qual um ímã anisotrópico deve ser magnetizado para obter propriedades magnéticas ideais.

Materiais Paramagnéticos - Materiais que não são atraídos por campos magnéticos (madeira, plástico, alumínio, etc.). Um material com uma permeabilidade ligeiramente superior a 1.

Ímã permanente - Um ímã que retém seu magnetismo depois de ser removido de um campo magnético. Um imã permanente está "sempre ligado". Os ímãs de neodímio são ímãs permanentes.

Permeância (P) - Uma medida de relativa facilidade com que o fluxo passa através de um determinado material ou espaço. É calculado dividindo o fluxo magnético pela força magnetomotriz. A permanência é o recíproco da relutância.

Coeficiente de Permeância (P c ) - Também chamado de linha de carga, B/H ou "inclinação operacional" de um ímã, esta é a linha na curva de desmagnetização (imagemabaixo) ,onde um determinado ímã opera. O valor depende da forma do ímã e do ambiente ao seu redor (alguns diriam, como ele é usado em um circuito). Em termos práticos, é um número que define o quão difícil é para as linhas de campo irem do polo norte ao polo sul de um ímã. Um imã cilíndrico alto terá um Pc alto, enquanto um disco curto e fino terá um Pc baixo.

Curva de Desmagnetização

Permeabilidade (μ) - A relação entre a indução magnética de um material e a força de magnetização que o produz (B/H). É uma medida de quanto um material se torna magnetizado na presença de um campo magnético.

A permeabilidade magnética do vácuo (µ o ) é 4π×10 -7 N/A 2 .

Pólo - Área onde se concentram as linhas de fluxo magnético.

Galvanização/Revestimento - A maioria dos ímãs de neodímio são banhados ou revestidos para proteger o material do imã da corrosão. Os ímãs de neodímio são compostos principalmente de neodímio, ferro e boro. O ferro no ímã enferrujará se não for isolado do ambiente por algum tipo de revestimento ou revestimento. A maioria dos ímãs de neodímio que temos em estoque são triplamente banhados em níquel-cobre-níquel, mas alguns são banhados em ouro, prata ou níquel preto, enquanto outros são revestidos em epóxi, plástico ou borracha.

Polaridade - A característica de um pólo específico em um local específico de um ímã permanente. Diferencia o Pólo Norte do Pólo Sul.

Força de tração - A força necessária para puxar um ímã livre de uma placa de aço plana usando força perpendicular à superfície. O limite do poder de retenção de um ímã. A força de tração listada são dados reais adquiridos por testes usando nosso banco de teste de força de última geração. Uma tabela da força de tração pode ser fornecido pelo fabricante.

Leia mais sobre essas duas prova de tração no post <novo post em breve >.

Terra Rara - Comumente usado para descrever materiais magnéticos de alta energia, como NdFeB (Neodímio-Ferro-Boro) e SmCo (Samário-Cobalto).

Permeabilidade Relativa - A relação entre a permeabilidade de um material e a do vácuo. No sistema CGS, a permeabilidade é igual a 1 no vácuo por definição. A permeabilidade do ar também é, para todos os fins práticos, igual a 1 no sistema CGS.

Relutância (R)- Uma medida da resistência relativa de um material à passagem do fluxo. É calculado dividindo a força magnetomotriz pelo fluxo magnético. A relutância é o recíproco da permeabilidade.

Remanência, (B d ) - A indução magnética que permanece em um circuito magnético após a remoção de uma força de magnetização aplicada.

Return Path - Caminho de Retorno elementos de condução em um circuito magnético que fornecem um caminho de baixa relutância para o fluxo magnético.

Coeficiente de Temperatura Reversível - Uma medida das mudanças reversíveis no fluxo causadas por variações de temperatura.

Saturação - O estado em que um aumento na força de magnetização não produz mais aumento na indução magnética em um material magnético.

Shunt - Um pedaço de ferro macio adicionado temporariamente entre o pólo de um circuito magnético para protegê-lo de influências desmagnetizantes. Também chamado de goleiro. Não é necessário para neodímio e outros ímãs modernos.

SI - Abreviação de "Système International". Refere-se ao Sistema Padrão Internacional de unidades. Também é conhecido como sistema MKS.

Pólo Sul - O pólo sul de um ímã é aquele atraído pelo pólo sul da Terra. Este pólo sul é identificado pela letra S. Por convenção aceita, as linhas de fluxo viajam do pólo norte ao pólo sul.

Estabilização - O processo de expor um ímã ou um conjunto magnético a temperaturas elevadas ou campos magnéticos externos para desmagnetizá-lo a um nível predeterminado. Uma vez feito isso, o ímã não sofrerá nenhuma degradação futura quando exposto a esse nível de influência desmagnetizadora.

Campo de superfície (Surface Gauss) - A força do campo magnético na superfície do ímã medida por um medidor de Gauss. Uma tabela pode ser fornecidopelo fabricante.

Coeficiente de temperatura - Um fator que é usado para calcular a diminuição no fluxo magnético correspondente a um aumento na temperatura operacional. A perda no fluxo magnético é recuperada quando a temperatura de operação diminui.

Tesla - A unidade SI para indução magnética (densidade de fluxo). Um Tesla equivale a 10.000 Gauss.

Weber - A unidade SI para fluxo magnético total. A unidade prática de fluxo magnético. É a quantidade de fluxo magnético que, quando ligado a uma taxa uniforme com um circuito elétrico de uma volta durante um intervalo de 1 segundo, induzirá neste circuito uma força eletromotriz de 1 volt.

Peso - O peso de um único ímã

Air Gap - A distância "externa" de um pólo do imã ao outro através de um material não magnético (geralmente ar).