ネオジム磁石の磁力はどのくらいですか?

ネオジム磁石の磁力はどのくらいですか?

磁石の応用において、磁束または磁束密度は磁石の性能を測る重要な指標です(特にモーターの場合)。しかし、磁気選別や回収などの一部の応用分野では、磁束は選別効果や吸着効果の有効な指標ではありません。磁気吸引力の方がより有効な指標です。

磁気吸引力とは、磁石が吸着できる強磁性体の重量のことです。磁石の性能、形状、サイズ、吸着距離などの要因によって影響を受けます。磁石の吸引力の大きさを計算する数式はありませんが、磁気吸引力測定装置(一般的には磁石の引き付ける力を測定して重量に換算する)を介して磁気吸引力を測定できます。下図を参照してください。磁石の吸引力は、吸着対象物の距離が長くなるにつれて徐々に減少します。

ネットで磁石の吸引力の計算を検索すると、「経験上、ネオジム磁石の磁力は自重の600倍(640倍という説もある)」と書かれているサイトが多数あります。この経験は正しいのでしょうか?実験で検証することができます。
実験では、表面にニッケル銅ニッケルコーティングを施し、高さ方向に磁化した、さまざまな形状とサイズの焼結NdFeB N42磁石を選択し、各磁石の最大引張力(N極)を測定し、吸着重量に変換しました。測定結果は次のとおりです。

直径(mm)高さ(mm)容積(cm3)重量(g)アトラクション重量(kg)吸引重量/磁石重量
ディスクマグネット610.030.210.41887
620.060.420.81887
630.080.641.21887
640.110.851.51769
650.141.061.91793
660.171.272.11651
810.050.380.51327
820.10.7511327
840.21.5121327
850.251.882.51327
200.50.161.180.6510
2010.312.361.3552
2030.947.073.9552
2051.5711.786.4544
20103.1423.5512.5531
ロッドマグネット82017.5410.11340
8301.5111.314.91318
10100.795.896.21053
10201.5711.7812.61070
10302.3617.6618.81064

 

長さ(mm)幅(mm)高さ(mm)容積(cm3)重量(g)アトラクション重量(kg)吸引重量/磁石重量
ブロックマグネット3330.030.20.73457
3380.070.541.52778
5520.050.380.71867
51020.10.7511333
2010517.55.1680
22720.312.311.8779
221120.483.632.2606
50251012.593.7524.8265
5050512.593.7518.1193
50502562.5468.7588.5189

測定結果から見つけるのは難しくありません:
さまざまな形や大きさの磁石が吸収できる重量と自重の比率は大きく異なり、200倍未満のものもあれば、500倍を超えるもの、3000倍以上に達するものもあるため、インターネットに書かれている600倍は完全に正しいとは言えません。
同じ直径の円筒形または円形のケーキの場合、高さが大きいほど吸収できる重量が大きくなり、吸引力は基本的に高さに比例します。
同じ高さの円筒形または円形のケーキ(青いセル)の場合、直径が大きいほど吸収できる重量が大きく、吸引力は基本的に直径に比例します。
同じ体積・重量の円筒や丸いケーキ(黄色のセル)でも、直径や高さが異なり、吸着できる重量は大きく異なります。一般的に磁石の配向方向が長いほど、吸着力は大きくなります。
同じ体積の磁石の場合、吸引力は必ずしも同じではありません。形状によって吸引力は大きく異なります。
逆の場合も同様です。同じ重量の強磁性体を吸収する磁石は、形状、体積、重量が異なる場合があります。
形状に関係なく、配向方向の長さが吸引力に最も大きな影響を与えます。

 

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