Hur mäts magnetstyrkan?

En magnet är vilket föremål som helst som producerar sitt eget magnetfält. Magnetstyrkan hos dessa föremål kan variera från omärkligt svaga fält till otroligt starka fält, beroende på ett antal egenskaper. Magneter kan delas in i två distinkta grupper: permanentmagneter och elektromagneter, och icke-magneter kan definieras som antingen ferromagnetiska, paramagnetiska eller diamagnetiska. Ferromagnetiska material som järn attraheras starkt av magneter, paramagnetiska material som aluminium attraheras endast lite av magneter och diamagnetiska material som kol stöts svagt bort av magneter.

Permanenta magneter är de objekt som är magnetiserade och kommer att förbli magnetiserade för alltid. Man kan göra en permanent magnet genom att ta ett hårt ferromagnetiskt ämne, som hårt järn, lodestone, kobolt och ett antal sällsynta jordartsmetaller, och magnetisera det kraftigt. Mjuka ferromagnetiska ämnen kan få ett tillfälligt magnetfält, men tenderar att förlora det ganska snabbt. Elektromagneter, å andra sidan, består av trådspolar som får ett magnetfält när elektricitet förs genom den, men som förlorar det direkt när elektriciteten upphör.

Du kan mäta antingen den totala magnetiska styrkan hos ett material, känt som dess magnetiska moment, eller dess lokala styrka, helt enkelt känt som dess magnetisering. Det magnetiska momentet kan beräknas för ett ämne beroende på om det innehåller en inneboende magnetism eller en magnetism orsakad av en elektrisk ström. Om magnetismen är inneboende kan storleken på varje elementarpartikel i materialet mätas och nettomomentet kan bestämmas. Om det orsakas av en elektrisk ström måste man spåra magnetismen hos elektronerna som strömmar genom föremålet.

Magnetstyrka är vanligtvis märkt på kommersiella magneter som en avläsning som ges i termer av dess gauss-klassificering, och kan mätas med en magnetometer. Det finns två huvudtyper av magnetometrar, en som tittar på ett objekts nettomagnetism, känd som skalär enheter, och en annan som kan spåra magnetismens vektorer, vilket ger styrkan hos ett magnetiskt fält i en viss riktning, känd som vektorenheter. Olika magnetometrar fungerar på olika sätt. Vanliga vektormagnetometrar inkluderar supraledande kvantinterferensanordningar, atomära SERF:er och fluxgate. Vanliga skalära enheter inkluderar Hall-effektmagnetometrar, protonprecessionsmagnetometrar och magnetometrar med roterande spole.

Det är viktigt att notera att Gauss-betyget som ges för en magnet ofta inte återspeglar objektets ytmagnetism. I allmänhet kommer magnetstyrkan, beräknad på en kommersiell magnet, att återspegla magnetens kärnstyrka, som kan vara betydligt starkare än ytstyrkan, och kommer att sjunka när du kommer bort. Till exempel, en magnet som kan mäta 3000 Gauss strax utanför magnetens yta skulle mäta 2500 Gauss när du gick bort från magneten ens en liten bit. Av denna anledning erbjuder vissa tillverkare alternativa mått på magnetstyrka som hjälper till att ge människor en bättre uppfattning om vad de får.

Under de senaste åren, eftersom magneter med sällsynta jordartsmetaller har blivit populära för hemmabruk, har magnetstyrkan helt enkelt börjat ges i termer av dragstyrka, med hänvisning till hur mycket vikt magneten kan dra, mätt med en Pull-Tester. Det bör också noteras att magnetstyrkan kan påverkas av många förhållanden, inklusive elektricitet, värme och i vissa fall fukt. Magnetstyrkan sjunker också exponentiellt när du kommer längre bort från ytan, så en magnet som är väldigt stark rakt upp mot den kommer inte att ha något drag när du kliver bort.