Квартира

Как делают неодимовые магниты. На что способен неодимовый магнит в быту — выдаем все секреты Сделать из магнита мощный магнит

Чтобы понять, как увеличить силу магнита, нужно разобраться в процессе намагничивания. Это произойдет, если магнит расположить во внешнем магнитном поле противоположной стороной к исходной. Увеличение же мощности электромагнита происходит тогда, когда увеличивается подача тока или умножаются витки обмотки.

Увеличить силу магнита можно с помощью стандартного набора необходимого оборудования: клея, набора магнитов (нужны именно постоянные), источника тока и изолированного провода. Они понадобятся для осуществления тех способов увеличения силы магнита, которые представлены ниже.

Усиление с помощью более мощного магнита

Этот способ заключается в использовании более мощного магнита для усиления исходного. Для осуществления надо поместить один магнит во внешнее магнитное поле другого, обладающего большей мощностью. Также с этой же целью применяют электромагниты. После удержания магнита в поле другого, произойдет усиление, но специфика заключается в непредсказуемости результатов, поскольку для каждого элемента такая процедура будет работать индивидуально.

Усиление с помощью добавления других магнитов

Известно, что каждый магнит имеет два полюса, причем каждый притягивает противоположный знак других магнитов, а соответствующий – не притягивает, лишь отталкивает. Как увеличить мощность магнита, используя клей и дополнительные магниты. Здесь предполагается добавление других магнитов с целью увеличения итоговой мощности. Ведь, чем больше магнитов, тем, соответственно, будет больше сила. Единственное, что нужно учесть, - это присоединение магнитов одноименными полюсами. В процессе они будут отталкиваться, согласно законам физики. Но задача состоит в склеивании, несмотря на сложности в физическом плане. Лучше использовать клей, который предназначен для склеивания металлов.

Метод усиления с использованием точки Кюри

В науке есть понятие точки Кюри. Усиление или ослабление магнита можно произвести, нагревая или охлаждая его относительно самой этой точки. Так, нагревание выше точки Кюри или сильное охлаждение (гораздо ниже нее) приведет к размагничиванию.

Надо заметить, что свойства магнита при нагревании и охлаждении относительно точки Кюри имеют скачкообразное свойство, то есть, добившись правильной температуры можно усилить его мощность.

Метод №1

Если возник вопрос, как сделать магнит сильнее, если его сила регулируется электрическим током, то сделать это можно с помощью увеличения тока, который подается на обмотку. Здесь идет пропорциональное увеличение мощности электромагнита и подачи тока. Главное, ⸺ постепенная подача, чтобы не допустить перегорания.

Метод №2

Для осуществления этого метода надо увеличить количество витков, но длина должна оставаться неизменной. То есть, можно сделать один-два дополнительных ряда провода, чтобы общее количество витков стало больше.

В этом разделе рассмотрены способы, как увеличить силу магнита в домашних условиях, для экспериментов можно заказать на сайте МирМагнитов .

Усиление обычного магнита

Множество вопросов возникает, когда обычные магниты перестают выполнять свои прямые функции. Это часто происходит из-за того, что бытовые магниты таковыми не являются, ведь, по сути, они намагниченные металлические части, которые теряют свойства с течением времени. Усилить мощность таких деталей или вернуть им свойства, которые были изначально, невозможно.

Надо заметить, что прикреплять к ним магниты, даже более мощные, не имеет смысла, поскольку, при их соединении обратными полюсами, внешнее поле становится гораздо слабее или вообще нейтрализуется.

Это можно проверить с помощью обычной бытовой занавески-москитки, которая должна закрываться посередине при помощи магнитов. Если на слабые исходные магниты сверху прикрепить более мощные, то в результате штора вообще потеряет свойства соединения с помощью притяжения, потому что противоположные полюса нейтрализуют внешние поля друг друга на каждой из сторон.

Эксперименты с неодимовыми магнитами

Неомагнит довольно популярен, его состав: неодим, бор, железо. Такой магнит обладает высокой мощностью и отличается стойкостью к размагничиванию.

Как усилить неодим? Неодим очень подвержен коррозии, то есть быстро ржавеет, поэтому неодимовые магниты покрывают никелем, чтобы повысить срок службы. Также они напоминают керамику, их легко разбить или расколоть.

Но пытаться увеличивать его мощность искусственным способом нет смысла, потому что это постоянный магнит, он имеет определенный для себя уровень силы. Поэтому, если вам необходимо иметь более мощный неодим, лучше приобрести его, учитывая нужную силу нового.

Заключение: в статье рассмотрена тема, как увеличить силу магнита, в том числе, как увеличить мощность неодимового магнита. Получается, что существует несколько способов увеличить свойства магнита. Потому что бывает просто намагниченный металл, увеличить силу которого невозможно.

Наиболее простые способы: с помощью клея и других магнитиков (они должны быть приклеены идентичными полюсами), а также – более мощного, во внешнем поле которого должен находится исходный магнит.

Рассмотрены способы увеличения силы электромагнита, которые заключаются в дополнительной обмотке проводами или усилении поступления тока. Единственное, что нужно учитывать - это силу поступления тока в целях безопасности и сохранности аппарата.

Обычные и неодимовые магниты не способны поддаваться на увеличение собственной мощности.

Что такое неодимовый магнит? Это высокотехнологичная разработка современных ученых. На получение таких магнитов было потрачено более 20 лет тяжелой научной и практической работы. В итоге был получен магнит, который превосходит по своим характеристикам все известные другие магниты. Изготавливается он с применением редкоземельных сплавов, поэтому интерес к таким материалам всегда был и остается высоким. Задача перед ученым и экспертами заключалась в том, чтобы создать мощный и сильный магнит, который при этом долгое время сохраняет свои основные физические свойства. Именно такими свойствами и обладает неодимовый магнит, сила которого не слабеет на протяжении многих десятилетий, а сфера применения довольно широка. Про их использование описано .

Можно ли самому создать неодимовый магнит

Многие задавались вопросом создания такого магнита в домашних условиях, но, к сожалению, создать такое устройство в быту не получится. Для изготовления таких магнитов применяются самые передовые технологии, оборудование и инструменты. Поэтому без специальных средств создать такое устройство точно не выйдет. Сам магнит изготавливается интересным образом, материал для изготовления дробиться, затем спекается в специальных печах и уже, потом ему наделяется сила магнита. Поэтому дома такое повторить, не получиться. Но многие даже и не догадываются, что неодимовые магниты есть в бытовых устройствах и различных приборах, и после выходи прибора из строя магнит можно извлечь и использовать для различных целей.

Неодимовые магниты в доме

Итак, где же взять неодимовый магнит в быту? Многие люди даже и не догадываются, что вокруг нас много где можно встретить изделие из этого редкого сплава. Можно выделить несколько мест и устройств где чаще всего такие магниты применяются.

Жесткие диски . Жесткие диски можно выделить первым местом среди всех устройств, где можно найти такой магнит. Причем такое устройство для хранения данных можно найти в любом доме. Разумеется никто не будет разбирать рабочий компьютер или ноутбук для того чтобы извлечь из него магнит. К тому же жесткий диск это высокотехнологичное устройство, которое довольно сложно вскрыть и разобрать. Также стоит отметить, что в жестких дисках находятся довольно мощные магниты, которые по своей силе не уступают тем, которые можно купить в специализированном магазине. Также важным моментом является то, что в современных жестких дисках магниты значительно слабее, ввиду новых стандартов и технологий производства, поэтому лучше поискать старый диск.

Мебельные защелки . Никто бы, наверное, не догадался, что искать мощный магнит можно в обычных мебельных защелках, которые держат дверь закрытой. Но внутри защелки очень часто располагается именно неодимовый магнит. Это обусловлено тем, что площадь поверхности защелки относительно не велика, поэтому обычные магниты не дадут необходимого эффекта. Также сами защелки довольно часто ломаются и после этого можно их разобрать и снять магниты, или же со старой мебели, которую часто просто выносят на свалку. Но стоит отметить, что и мощность таких магнитов невелика, поэтому они подойдут не для всех целей.

Двигатели и генераторы . Довольно часто мощные неодимовые магниты можно найти в современных электродвигателях. Мощность и размеры магнитов в двигателях довольно велики. Важным нюансом является то, что сам двигатель или генератор должен быть не сильно старым. Потому как производство неодимовых магнитов было начало сравнительно недавно. Поэтому в старых советских двигателях их, скорее всего не найти.

Магниты в продаже

На самом деле магниты можно найти в самых непредсказуемых местах. Это могут быть держатели для ножей на кухне, настенные часы, различные статуэтки, украшения, предметы декора. В общем, любые предметы, которые обладают магнитными свойствами, могут содержать именно неодимы. Вопрос ли в том подойдет ли магнит, найденный дома в бытовом приборе или жестком диске по мощности и размерам... Также промышленные магниты изготавливаются с резьбой или отверстием, необходимой формы и диаметра. Если неодимовый магнит нужен для дела, то лучше задуматься о покупке настоящего большого магнита.

Электромагнит – это магнит, который работает (создаёт магнитное поле) только при протекании через катушку электрического тока. Чтобы сделать мощный электромагнит, нужно взять магнитопровод и обмотать его медной проволокой и просто пропустить ток по этой проволоке. Магнитопровод начнет намагничиваться катушкой и начнет притягивать железные предметы. Хотите мощный магнит – поднимайте напряжение и ток, экспериментируйте. А чтобы не мучится и не собирать магнит самому, можно просто достать катушку с магнитного пускателя (они бывают разные, на 220В/380В). Достаете эту катушку и внутрь вставляем кусок любой железяки (например, обычный толстый гвоздь) и включаем в сеть. Вот это будет по-настоящему не плохой магнит. А если у вас нет возможности достать катушку с магнитного пускателя, то сейчас рассмотрим, как сделать электромагнит самому.

Для сборки электромагнита вам понадобятся проволока, источник постоянного тока и сердечник. Теперь берем наш сердечник и мотаем медную проволоку на него (лучше виток витку, а не в навал – увеличится коэффициент полезного действия). Если хотим сделать мощный электро магнит, то мотаем в несколько слоев, т.е. когда намотали первый слой, переходим во второй слой, а потом мотаем третий слой. При намотке учитывайте, что то, что вы намотаете, эта катушка имеет реактивное сопротивление, и при протекании через эту катушку будет проходить меньший ток при большом реактивном сопротивлении. Но тоже учитывайте, нам нужен и важен ток, потому, что мы будем током намагничивать сердечник, который служит в качестве электро магнита. Но большой ток сильно будет нагревать катушку, по которой протекает ток, так что соотнесите эти три понятия: сопротивление катушки, ток и температура.

При намотке провода выберите оптимальную толщину медной проволоки (где-то 0,5 мм). А можете и поэкспериментировать, учитывая, что чем меньше сечение проволоки, тем больше будет реактивное сопротивление и соответственно ток протекать будет меньший. Но если вы будите мотать толстым проводом (примерно 1мм), было бы не плохо, т.к. чем толще проводник, тем сильнее магнитное поле вокруг проводника и плюс ко всему будет протекать больший ток, т.к. реактивное сопротивление будет меньше. Так же ток будет зависеть и от частоты напряжения (если от переменного тока). Так же стоит сказать пару слов о слоях: чем больше слоев, тем больше магнитное поле катушки и тем сильнее будет намагничивать сердечник, т.к. при наложении слоев магнитные поля складываются.

Хорошо, катушку намотали, и сердечник внутрь вставили, теперь можно приступить к подаче напряжения на катушку. Подаем напряжение и начинаем увеличивать его (если у вас блок питания с регулировкой напряжения, то плавно поднимайте напряжение). Следим при этом чтобы наша катушка не грелась. Подбираем напряжение такое, чтобы при работе катушка была слегка теплой или просто теплой – это будет номинальный режим работы, а так же можно будет узнать номинальный ток и напряжение, замерив на катушке и узнать потребляемую мощность электромагнита, перемножив ток и напряжение.

Если вы собираетесь включать от розетки 220 вольт электромагнит, то вначале обязательно измерьте сопротивление катушки. При протекании через катушку тока в 1 Ампер сопротивление катушки должно быть 220 ом. Если 2 Ампера, то 110 Ом. Вот как считаем ТОК=напряжение/сопротивление= 220/110= 2 А.

Все, включили устройство. Попробуйте поднести гвоздик или скрепку – она должна притянуться. Если плохо притягивается или очень плохо держится, то домотайте слоев пять медной проволки: магнитное поле увеличится и сопротивление увеличится, а если сопротивление увеличится, то номинальные данные электро магнита изменятся и нужно будет перенастроить его.

Если хотите увеличить мощность магнита, то возьмите подковообразный сердечник и намотайте провод на две стороны, таким образом получится манит-подкова состоящий из сердечника и 2-ух катушек. Магнитные поля двух катушек сложатся, а значит, магнит в 2 раза будет работать мощнее. Большую роль играет диаметр и состав сердечника. При малом сечении получится слабый электромагнит, хоть если мы и подадим высокое напряжение, а вот если увеличим сечение сердечка, то у нас выйдет не плохой электромагнит. Да если еще сердечник будет из сплава железа и кобальта (этот сплав характеризуется хорошей магнитной проводимостью), то проводимость увеличится и за счет этого сердечник будет лучше намагничиваться полем катушки.

Выводы:

Если хотим собрать мощный электромагнит, то мотаем максимальное количество слоев (диаметр проволоки не так важен).
Сердечник лучше всего взять подковообразный (нужно только будет запитать 2-е катушки).
Сердечник должен быть из сплава железа и кобальта.
Ток по возможности должен протекать как можно больший, потому что именно он создает магнитное поле.

Ещё в Древнем Китае обратили внимание на свойство некоторых металлов притягивать. Это физическое явление получило название магнетизм, а материалы, обладающие этой способностью, назвали магнитами. Сейчас это свойство активно используется в радиолектронике и промышленности, а особо мощные магниты используют, в том числе и для поднятия и транспортировки больших объёмов металла. Применяются свойства этих материалов и в быту – многим известны магнитные открытки и буквы для обучения детей. Какие магниты бывают, где их используют, что такое неодимовый, об этом расскажет этот текст.

Виды магнитов

В современном мире их классифицируют по трём основным категориям по типу создаваемого ими магнитного поля:

постоянные, состоящие из природного материала, обладающего этими физическими свойствами, например, неодимовые;
временные, обладающие этими свойствами во время нахождения в поле действия магнитного поля;
электромагниты – это витки провода на сердечнике, создающие электромагнитное поле при прохождении энергии по проводнику.

В свою очередь, наиболее распространённые постоянные магниты подразделяются на пять основных классов, по своему химическому составу:

ферромагниты на основе железа и его сплавов с барием и стронцием;
неодимовые магниты, имеющие в своём составе редкоземельный металл неодим, в сплаве с железом и бором (Nd-Fe-B, NdFeB, NIB);
самариево-кобальтовые сплавы, имеющие сравнимые с неодимовым магнитные характеристики, но в тоже время более широкий температурный диапазон применения (SmCo);
сплав Альнико, он же ЮНДК, этот сплав отличается высокой коррозионной устойчивостью и высоким температурным пределом;
магнитопласты, представляющие собой смесь магнитного сплава со связующим, это позволяет создать изделия различных форм и размеров.

Сплавы магнитных металлов хрупкие и достаточно дешёвые изделия, обладающие средними качествами. Обычно это сплав оксида железа с ферритами стронция и бария. Температурный диапазон стабильной работы магнита не выше 250-270°C. Технические характеристики:

коэрцитивная сила – около 200 кА/м;
остаточная индукция – до 0,4 Тесла;
средний срок службы – 20-30 лет.

Что такое неодимовые магниты

Это наиболее мощные из постоянных, но в тоже время достаточно хрупкие и нестойкие к коррозии, в основе этих сплавов лежит редкоземельный минерал – неодим. Это самый сильный магнит из постоянных.

Характеристики:

коэрцитивная сила – около 1000 кА/м;
остаточная индукция – до 1,1 Тесла;
средний срок службы – до 50 лет.

Их применение ограничивает только низкий предел температурного диапазона, для наиболее термостойких марок неодимового магнита это 140°C, в то время как менее стойкие разрушаются при температуре свыше 80 градусов.

Самариевокобальтовые сплавы

Обладающие высокими техническими характеристиками, но в тоже время очень дорогие сплавы.

Характеристики:

коэрцитивная сила – около 700 кА/м;
остаточная индукция – до 0,8-1,0 Тесла;
средний срок службы – 15-20 лет.

Они используются для сложных условий работы: высокие температуры, агрессивные среды и большая нагрузка. Из-за сравнительно высокой стоимости их применение несколько ограничено.

Альнико

Порошковый сплав из кобальта (37-40%) с добавлением алюминия и никеля также обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, кроме того способностью сохранять свои магнитные свойства при температурах до 550°C. Их технические характеристики ниже, чем у ферромагнитных сплавов и составляют:

коэрцитивная сила – около 50 кА/м;
остаточная индукция – до 0,7 Тесла;
средний срок службы – 10-20 лет.

Но, несмотря на это, именно этот сплав наиболее интересен для применения в научной сфере. Кроме того, добавление в сплав титана и ниобия способствует повышению коэрцетивной силы сплава до 145-150 кА/м.

Магнитопласты

Используются в основном в быту для изготовления магнитных открыток, календарей и прочих мелочей, характеристики магнитного поля незначительно падают из-за меньшей концентрации магнитного состава.

Это основные типы постоянных магнитов. Электромагнит по принципу действия и применению несколько отличается от таких сплавов.

Интересно. Неодимовые магниты используются практически повсеместно, в том числе и в дизайне для создания парящих конструкций, и в культуре для этих же целей.

Электромагнит и демагнитизатор

Если электромагнит создаёт поле при прохождении через витки обмотки электроэнергии, то демагнитизатор, наоборот, снимает остаточное магнитное поле. Применять этот эффект можно в разных целях. Например, что можно сделать демагнитизатором? Ранее демагнитизатор использовался для размагничивания воспроизводящих головок магнитофонов, кинескопов телевизоров и выполнения иных функций подобного рода. Сегодня его зачастую применяют в несколько незаконных целях, для размагничивания счётчиков после применения на них магнитов. Кроме того это устройство можно и нужно применять для снятия остаточного магнитного поля с инструментов.

Состоит демагнитизатор обычно из обычной катушки, иначе говоря, по устройству этот прибор полностью повторяет собой электромагнит. На катушку подаётся переменное напряжение, после чего устройство, с которого мы снимаем остаточное поле, убирается из зоны действия демагнитизатора, после чего он отключается

Важно! Использование магнита для «подкрутки» счётчика незаконно и влечёт за собой штраф. Неправильное использование демагнитизатора может привести к полному размагничиванию прибора и его выходу из строя.

Самостоятельное изготовление магнита

Для этого достаточно найти металлический брусок из стали или другого ферросплава, можно использовать составной сердечник трансформатора, после чего сделать обмотку. Намотать на сердечник несколько витков медной обмоточной проволоки. Для безопасности стоит включить в схему плавкий предохранитель. Как сделать мощный магнит? Для этого нужно увеличивать силу тока в обмотке, чем она выше, тем больше магнитная сила устройства.

При включении устройства в сеть и подаче электроэнергии на обмотку, устройство будет притягивать металл, то есть фактически это самый настоящий электромагнит, пусть и несколько упрощённой конструкции.

В современном мире широко используется энергия магнитного поля. Как в промышленности, радиолектронике и электрике, так и в бытовых целях. Для генерации магнитного поля созданы десятки различных устройств, а также используются природные свойства минералов.

Наибольшее распространение среди постоянных получил неодимовый магнит. Его использование и широкое распространение связано как с его стоимостью, так и отличными техническими характеристиками. Его недостатками являются: склонность к коррозии и боязнь высоких температур. По этой причине в сложных условиях работы применяются другие типы, которые не обладают этими ограничениями.

Видео

РадиоМир 2006 №9

Известно, что заметное влияние магнитного поля отмечается лишь в железосодержащих материалах. Но и эти материалы различаются и делятся на магнитомягкие и магнитотвёрдые. Их основное отличие - способность сохранять намагниченность после окончания действия магнитного поля. Кроме железа и его сплавов, магнитными свойствами обладают ферриты, изготавливаемые из порошка двуокиси железа с различными присадками (барий, кобальт, стронций и др.) методом горячего прессования под большим давлением.

Из магнитомягких ферритов изготавливают сердечники трансформаторов и дросселей, магнитотвёрдые ферриты идут на изготовление постоянных анизотропных магнитов.

В бытовых условиях можно изготовить неплохие постоянные магниты из легированных сталей. Не вдаваясь в тонкости сортамента марок сталей, можно сказать, что для изготовления пригодны закаливающиеся стали. Под рукой всегда найдутся старые надфили, напильники, ножовочные полотна и др. Подобранный материал сначала необходимо "отпустить", нагрев до красного каления, а потом медленно охладить. После изготовления заготовки магнита её закаливают - нагревают до светло-красного каления и резко охлаждают в холодной воде. Чем сильнее закалка, тем лучше будет магнит.

Процесс намагничивания можно провести на несложной установке, состоящей из катушки индуктивности и предохранителя. Катушка намотана на каркасе такого диаметра, чтобы внутри помещалась заготовка магнита. Например, для изготовления катушки я использовал каркас от импортного припоя (h=40 мм, D=50 мм, d=22 мм).

Катушка намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 2 мм и содержит около 500 витков. Она укреплена на основании и подключена к сети через плавкий предохранитель и выключатель. Заготовку помещают внутрь катушки, устанавливают предохранитель и замыкают выключатель. Предохранитель сразу же сгорает, но за это время заготовка успевает намагнититься.

Для предохранителя можно использовать тонкую медную проволоку. Для безопасности её нужно поместить в стеклянную трубку от сгоревшего предохранителя и засыпать чистым кварцевым песком (для надёжного гашения разряда).

Ток перегорания плавкого предохранителя из проволоки I пп можно приближённо рассчитать по эмпирической формуле:

I пп = (d-0,005)/K где d - диаметр проволоки, мм (до 0,2 мм);

К - постоянный коэффициент (для меди К=0,034). Из этой формулы следует, что диаметр проволоки для плавкого предохранителя

d = К*I пп +0,005.

Установка в предлагаемом варианте позволяет получить постоянные магниты силой до 200 мТл, что вполне достаточно для применения в конструкциях, содержащих микросхемы преобразователей магнитного поля (ПМП).

Эту же установку можно использовать для размагничивания радиомонтажного инструмента, включив катушку через понижающий трансформатор с выходным напряжением не более 6 В. Питание подаётся на катушку при её расположении на расстоянии не менее 1 м от размагничиваемого инструмента, её берут в руку, подносят к инструменту и медленно удаляют, описывая расширяющиеся круги.

При работе с индукционной катушкой при включении в сеть (220 В) соблюдайте правила техники безопасности.

И.СЕМЁНОВ, г.Дубна Московской обл.