کشف علم و استفاده از آهنرباهای پاشنه اسب

چه چیزی یک آهنربا معمولی را به یک نسخه قوی تر تبدیل می کند؟ پاسخ ممکن است در شکل آن باشد. آهنرباها، با طراحی U متمایز خود،نشان دادن عملکرد مغناطیسی برتر در کاربردهای مختلفاین مقاله ساختار، اصول، ویژگی ها و استفاده های گسترده از آهنرباها را بررسی می کند و علم پشت نیروی مغناطیسی تقویت شده آنها را نشان می دهد.

همان طور که از نامش معلوم است، آهنربا زیرپوش یک آهنربای دائمی است که به شکل U خم شده و شبیه یک زیرپوش است.طراحی آن شامل دو قطب مغناطیسی (معمولاً شمال و جنوب) است که در انتهای باز به هم نزدیک شده اند، بر خلاف آهنربا های میله ای که قطب ها در انتهای مخالف قرار دارند. این آهنربا ها معمولاً از مواد آهن مغناطیسی مانند آهن، نیکل یا آلیاژ کبالت ساخته می شوند،که از طریق فرایندهای مغناطیسی شدن مغناطیس دائمی را به دست می آورندابعاد، مواد و قدرت مغناطیسی با توجه به نیازهای خاص برنامه متفاوت است.

شکل آهنربا مستقیماً بر توزیع میدان مغناطیسی آن تاثیر می گذارد. در آهنربا های میله ای، خطوط میدان از قطب شمال خارج می شوند، از طریق فضای اطراف سفر می کنند، و به قطب جنوب باز می گردند،با شدت ضعیف شدن به سرعت با فاصلهطراحی پاشنه اسب قطب ها را به هم نزدیک تر می کند، خطوط میدان مغناطیسی را بین آنها متمرکز می کند و به طور قابل توجهی قدرت میدان را در این منطقه افزایش می دهد.این اثر غلظت باعث ایجاد نیروی مغناطیسی قوی تر از مقناطیس های چوبی مشابه می شود..

• قدرت ساحه ي افزايش يافتهمنطقه بین قطبی شدت مغناطیسی قابل توجهی بیشتر از آهنرباهای استخر با اندازه معادل نشان می دهد.
• غلظت میدان:خطوط فلوکس مغناطیسی به شدت بین قطب ها متمرکز شده اند و یک میدان قوی و نسبتا یکنواخت ایجاد می کنند.
• جهت گیری:میدان از قطب شمال به قطب جنوب جهت گیری مشخصی دارد.
• ثبات:آهنرباهای دائمی پاشنه اسب در شرایط عادی برای مدت طولانی خواص مغناطیسی خود را حفظ می کنند.

در حالی که در ظاهر مشابه است، تفاوت های ظریف بین آهنربا پاشنه اسب و U شکل وجود دارد. به طور کلی، آهنربا پاشنه اسب دارای قطب های نزدیک به هم قرار داده شده است.گاهی اوقات به یک پیکربندی شکل C نزدیک می شوداین طراحی فشرده میدان مغناطیسی بین قطبی را بیشتر تقویت می کند. با این حال، در استفاده عملی، این اصطلاحات اغلب بسته به زمینه به طور متقابل استفاده می شوند.

• انتخاب مواد:انتخاب آلیاژ های آهن مغناطیسی مناسب
• شکل دادن:مواد شکل دهی از طریق ریختن، جعل یا فلزات سازی پودر
• درمان حرارتی:بهینه سازی ساختار بلوری و خواص مغناطیسی
• مغناطيس:قرار گرفتن در معرض میدان های قوی برای ایجاد مغناطیس دائمی
• پوشش سطحی:استفاده از پوشش های محافظ در برابر خوردگی

• تحصیلات:نشان دادن اصول مغناطیسی در آموزش فیزیک
• دستگاه های الکترومکانیکی:قطعات موتورهای کوچک و ژنراتورها
• دستکاری مواد:مغناطیس های بلند کننده سنگین برای مواد آهن
• تکنولوژی جداسازی:تجهیزات پردازش و بازیافت مواد معدنی
• مصرف روزانه:دستگیره های درب و کاربردهای مختلف نگهداری
• تکنولوژی سنجش:سیستم های تشخیص موقعیت و حرکت
• تجهیزات پزشکی:اجزای سیستم های تصویربرداری تشخیصی

• از قرار گرفتن در معرض دماهای بالا برای جلوگیری از از آهنگرایی اجتناب کنید
• از ضربه های جسمی که می تواند باعث شکستگی شود محافظت کنید
• محافظت از مواد خوردنی که سطوح را تخریب می کنند
• نگه داشتن با قطعات چوب نگهدار برای حفظ قدرت میدان

از نمایش در کلاس تا ماشین آلات صنعتی، آهنرباهای پاشنه اسب همچنان نقش مهمی را با استفاده از قدرت متمرکز میدان های مغناطیسی ایفا می کنند.طراحی تخصصی آنها نشان می دهد که چگونه بهینه سازی هندسی می تواند خواص فیزیکی اساسی را برای کاربردهای عملی افزایش دهد.