Rõngamagnetid ja kettamagnetid võivad esmapilgul tunduda väga sarnased - lõppude lõpuks on nad mõlemad ümmargused püsimagnetid. Siiski on nende kahe magnetitüübi vahel mõned olulised erinevused nende kuju, magnetvälja orientatsiooni ja tavaliste rakenduste osas.
Selles põhjalikus juhendis käsitleme kõike, mida peate teadma järgmistest teemadest rõngamagnetid vs kettamagnetid, sealhulgas:
- Mis on rõngamagnet?
- Mis on kettamagnet (ümmargune magnet)?
- Sarnasused rõnga- ja ketasmagnetite vahel
- 3 peamist erinevust rõngaste ja ketasmagnetite vahel
- Erinevus #1: Keskmine auk
- Erinevus #2: magnetvälja orientatsioon
- Erinevus #3: Tavalised rakendused
Sa avastad ka reaalseid näiteid, kuidas rõnga- ja ketasmagneteid kasutatakse, alustame!

Mis on rõngamagnet?
Rõngamagnet on ringikujuline ümmargune magnet, mille keskel on rõngast meenutav auk.
Rõngamagnetid on kõige sagedamini valmistatud tugevatest magnetilistest materjalidest, nagu neodüüm või samariumkobalt. Nad tekitavad intensiivse magnetvälja, olles samas suhteliselt väikese suurusega.
Rõngamagneti peamine omadus on ümmargune keskne auk, mis võimaldab magnetil libiseda üle teiste komponentide, näiteks varraste või laagrite, üle. See muudab need väga hästi kohandatavaks mitmesuguste rakenduste jaoks (sellest lähemalt hiljem).
Mis on kettamagnet?
Kettamagnetil (mida nimetatakse ka ümmarguseks magnetiks või nupumagnetiks) on sama üldine ümmargune kuju.
Erinevalt rõngamagnetitest on kettamagnetid siiski läbivalt tahked, ilma keskkoha auguta. Nad on mõlemalt ringikujuliselt küljelt lamedad, meenutades ketast või hokipalli.
Kettamagneteid on saadaval mitmesugustes suurustes, alates mõne millimeetri läbimõõdust kuni mitme tolli läbimõõduni. Väikseid ketasmagneteid kasutatakse sageli käsitööde, eksperimentide ja DIY-projektide jaoks. Suurtel tööstusklassi ketasmagnetitel on äärmiselt tugev magnetväli ja nad võivad tõsta tuhandeid kilosid.
Nüüd, kui te mõistate rõngaste ja ketasmagnetite põhilisi füüsikalisi omadusi, vaatleme, mille poolest nad sarnanevad ja erinevad.
Rõngamagnetite ja kettamagnetite sarnasused
Kuigi rõngas- ja kettamagnetitel on mõned selged füüsikalised erinevused, on neil järgmised sarnasused:
- Püsimagnetid: Nii rõngas- kui ka kettamagnetid tekitavad püsimagnetvälja, mis tähendab, et nad toimivad kogu aeg magnetina. (Erinevalt ajutistest elektromagnetitest, mis tekitavad magnetvälja ainult siis, kui elektrivool voolab läbi mähise).
- Polaarne orientatsioon: Rõngas- ja ketasmagnetitel on põhja- ja lõunapoolused vastaskülgedel, kusjuures magnetväli liigub põhjapooluselt lõunapoolusele sisemiselt.
- Saadaolevad materjalid: Nii rõngas- kui ka ketasmagnetid võivad olla valmistatud tugevatest magnetilistest materjalidest, nagu neodüüm (NdFeB), samarium-kobalt (SmCo) ja alnico. Mõned keraamilised (ferriit)magnetid on samuti saadaval nendes konfiguratsioonides.
- Ringikujuline kuju: Mõlemad magnetitüübid on ülevalt vaadatuna üldjoontes ümmarguse kujuga, kuigi ketas on tahke, samas kui rõngas on keskelt auguga.
Vaatleme nüüd kolme kõige olulisemat erinevust nende kahe magnetitüübi vahel, mis eristavad neid rakenduste ja võimaluste poolest.
3 peamist erinevust rõngamagnetite ja kettamagnetite vahel
Erinevus #1: Keskmine auk
Kõige ilmsem füüsikaline erinevus rõngamagnetite ja kettamagnetite vahel on keskse augu olemasolu või puudumine.
Rõngamagnetitel on keskel avatud ruum, mis võimaldab neil libiseda üle varraste, laagrite, võllide, kruvide, torude ja muude silindriliste komponentide. See mitmekülgsus võimaldab rõngamagnetitel liituda liikuvate osadega mootorites, elektrigeneraatorites, laagrites ja muudes mehaanilistes süsteemides.
Auk mõjutab ka magnetvälja orientatsiooni ja kuju. Rõngamagnetid projitseerivad rohkem oma magnetismi väliskestast väljapoole kui õhukesest sisemisest osast.
Seevastu kettamagnetitel ei ole keskkoha auku, mis võimaldaks neid teiste komponentide kohale paigutada. Massiivne kettakujuline kuju toob kaasa tugeva magnetvälja, mis ulatub mõlemal küljel asuvatelt lamedatelt ümaratelt pindadelt risti välja.
Erinevus #2: magnetvälja orientatsioon
Rõngamagnetite ja ketasmagnetite kuju erinevuse tõttu on magnetvälja muster erinev.
Rõngamagneti välja orientatsioon
Rõngamagnetite magnetpoolused asuvad välisrõnga vastaskülgedel, kusjuures väli on ümber keskse augu. Mõelge sellele kui ringikujulisele võidusõidurajale, mille magnetväli järgib rõngast põhjapooluselt lõunapoolusele.
Auku olemasolu mõjutab tugevalt magnetvälja mustrit, nii et rõnga välispiirilt ulatub rohkem magnetismi. See annab rõngamagnetitele pikema ulatuse ja võimaldab neil avaldada magnetilist jõudu suuremal kaugusel.
Ketta magnetvälja orientatsioon
Kettamagnetid projitseerivad ühtlaselt jaotunud magnetvälja risti magneti lamedate ümmarguste pindadega. Magnetpoolused asuvad otse vastaskülgedel, kusjuures väli liigub otse läbi magneti tahke materjali.
Massiivne ketta kuju tähendab, et magnetvoo tihedus on sarnane kogu magneti ümmarguste pindade ulatuses, kusjuures sisemiste avade ümber on minimaalne kuju.
Erinevus #3: Tavalised rakendused
Rõngamagnetid ja ketasmagnetid paistavad tänu oma kuju, mõõtmete ja magnetvälja omaduste erinevustele silma erinevates reaalsetes rakendustes.
Rõngamagneti rakendused
Rõngamagnete kasutatakse tavaliselt mootorites, laagrites, generaatorites, elektrilistes instrumentides, kõlarites ning mitmesugustes sensoorsetes, teaduslikes ja tööstuslikes rakendustes.
Näited on järgmised:
- Rootorid elektrimootori komponentides
- Erinevat tüüpi laagrite kinnitamine
- andurite hoidmine ja kontrollimine (näiteks Halliefektandurid)
- Elektronkiirte fokuseerimine
- Väikeste metallesemete tõstmine ja transportimine
Rõngakujuline kuju muudab magneti sisuliselt väga võimsaks ja täpseks klambriks, mis suudab haarata komponente, hoides neid kindlalt paigal isegi dünaamilistes süsteemides.
Avatud keskne auk on enamiku rõngamagnetite rakenduste võti, mis võimaldab neil libiseda teiste osade külge ja hoida oma positsiooni usaldusväärselt.
Kettamagneti rakendused
Plaadimagnete kasutatakse tavaliselt seal, kus on vaja tasandilist kontaktpinda, mis ei nõua avatud keskosa.
Näited on järgmised:
- Siltide, fotode, kunstiteoste ja tarvikute kinnitamine metallpindadele
- Uste lahti hoidmine
- Ehtekarpide, kitarrikorpuse lukustite, külmkapi uste jne magnetilised sulgurid.
- Metallplaatide kinnitamine tööriistade, nugade või töökoja tarvikute paigal hoidmiseks
- Väikeste metallesemete (kirjaklambrid, nõelad) tõstmine ja ülesvõtmine.
- magnetiliste skulptuuride, mänguasjade, dekoratiivsete esemete ja muu ehitamine (külmkapimagnetid)
Kettamagnetite tugev lame magnetiline pind annab neile uskumatu pidamisjõu otsese kontakti kaudu, mitte alati ei ole vaja väljaulatuvat komponenti, millest kinni haarata.
Loomulikult on potentsiaalsetes rakendustes mõningaid kattuvusi, kuid üldiselt paistavad rõngas- ja kettamagnetid silma oma erilise kuju ja magnetvälja paigutuse tõttu.