Как рассчитать силу магнита

Сила магнита — это не одно число «из паспорта», а оценка, которая зависит от размеров, материала и условий. Ниже — простая формула, таблица для прикидки и честное объяснение, почему в жизни магнит держит меньше, чем в теории.

Что вообще считаем

Обычно интересует усилие на отрыв — с какой силой нужно тянуть магнит перпендикулярно, чтобы оторвать его от стальной плиты. Это и есть «сколько килограммов удержит». Усилие на сдвиг (вдоль поверхности) всегда меньше — примерно в 3–5 раз, потому что магнит легче «соскальзывает».

Формула

Упрощённо сила сцепления выражается так:

F ≈ B² · S / (2 · μ₀)

• B — магнитная индукция у поверхности полюса (Тесла). Зависит от материала и формы: чем толще магнит относительно ширины, тем выше B.
• S — площадь полюса (контакта со сталью), в м².
• μ₀ — магнитная постоянная, 4π·10⁻⁷.

Дальше силу в ньютонах делим на ускорение свободного падения (≈9,81) и получаем привычные килограммы. Именно это и делает калькулятор — считает B по вашим размерам и классу материала, а не берёт цифру «с потолка».

Таблица: остаточная индукция Br по материалам

Br — «база» силы магнита. Это поле, которое остаётся в материале. Грубая прикидка: при одинаковых размерах сила пропорциональна Br².

Видно, почему неодим так ценят: N52 при тех же размерах сильнее феррита больше чем в 10 раз.

Почему в реальности сила меньше

• Зазор и краска. Даже 1 мм воздуха или слой краски резко снижают силу — смотрите кривую «сила/зазор» в калькуляторе.
• Тонкая сталь. Тонкий лист не «замыкает» всё поле и насыщается — держит хуже толстой плиты.
• Шероховатость. Реальный контакт идёт по вершинам неровностей, а не всей площадью.
• Нагрев. С ростом температуры индукция падает; у неодима — заметно после 80 °C.
• Направление нагрузки. На сдвиг и на отрыв под углом держит слабее.

Поэтому для надёжности закладывайте запас в 2–3 раза относительно расчёта.

Посчитайте свой магнит

Введите размеры и материал — оценка появится сразу, вместе с бытовым сравнением.