Сила магнита и диаметр: как размер влияет на силу
Диаметр — самый заметный размер магнита, и именно на него смотрят при выборе. Но связь «шире значит сильнее» не такая прямая, как кажется: удвоив диаметр, вы учетверяете площадь, а силу получаете примерно втрое. Разбираемся почему.
Как растёт сила с диаметром
Диски одной высоты 5 мм, неодим N42 — меняется только диаметр:
| Диаметр | Удержит | Относительно Ø10 |
|---|---|---|
| Ø5 мм | 1,1 кг | ×0,4 |
| Ø8 мм | 2,1 кг | ×0,8 |
| Ø10 мм | 2,7 кг | ×1,0 |
| Ø15 мм | 3,7 кг | ×1,4 |
| Ø20 мм | 4,3 кг | ×1,6 |
| Ø25 мм | 4,6 кг | ×1,7 |
| Ø30 мм | 4,8 кг | ×1,8 |
| Ø40 мм | 5,1 кг | ×1,9 |
| Ø50 мм | 5,2 кг | ×1,9 |
Смотрите на переход Ø10 → Ø20: площадь выросла вчетверо, а сила — примерно втрое. Разница уходит в геометрию: у широкого и плоского магнита поле у поверхности ниже, чем у компактного. Чем шире мы делаем магнит, не добавляя высоты, тем заметнее эта потеря.
Почему одного диаметра мало
Тот же диск Ø20 мм, но меняется высота:
| Высота | Удержит |
|---|---|
| 1 мм | 0,21 кг |
| 2 мм | 0,83 кг |
| 3 мм | 1,8 кг |
| 5 мм | 4,3 кг |
| 8 мм | 8,4 кг |
| 10 мм | 11 кг |
| 15 мм | 15 кг |
| 20 мм | 17 кг |
При одном и том же диаметре разброс — от долей килограмма до десятков. Поэтому «магнит Ø20» без указания высоты не говорит о силе почти ничего: спрашивая у продавца размер, всегда уточняйте оба числа.
Рабочая пропорция
| Магнит | Высота от диаметра | Удержит |
|---|---|---|
| Ø20×2 мм | 10 % | 0,83 кг |
| Ø20×5 мм | 25 % | 4,3 кг |
| Ø20×10 мм | 50 % | 11 кг |
| Ø20×20 мм | 100 % | 17 кг |
Видно золотую середину: до высоты примерно в половину диаметра каждый миллиметр даёт ощутимую прибавку, дальше рост резко замедляется. Оптимум — высота от трети до половины диаметра. Плоские «монетки» недобирают силу, а очень толстые магниты малого диаметра переплачены: материала много, прибавки почти нет.
Что это значит при покупке
- Нужно больше силы — берите шире, а не выше. Площадь работает всегда, высота упирается в потолок.
- Сравнивайте по паре размеров. Ø30×3 и Ø30×10 — это разные магниты, хотя диаметр один.
- На тонком металле правило меняется: там большой диаметр упирается в насыщение стали — см. магнит на тонком металле.
- Несколько средних лучше одного огромного, если поверхность тонкая или неровная — почему.
Вопросы и ответы
Во сколько раз сильнее магнит вдвое большего диаметра?
При той же высоте — примерно втрое, а не вчетверо, как можно ожидать по площади. Площадь растёт в четыре раза, но поле у поверхности при этом слегка падает, потому что магнит становится «площе» по пропорциям.
Что важнее для силы — диаметр или высота?
Оба, но по-разному. Диаметр даёт площадь, и это работает всегда. Высота задаёт поле у полюса, но её влияние выдыхается: после высоты, сравнимой с диаметром, добавка почти прекращается.
Какая пропорция магнита оптимальна?
Высота примерно от трети до половины диаметра. Более плоские магниты недобирают силу, более толстые почти не добавляют её, но стоят дороже — материала в них больше.
Все факторы силы разом — от чего зависит сила магнита · готовые значения по размерам — таблица силы
Посчитайте свой размер
Меняйте диаметр и высоту — увидите, как отзывается сила.
Оценка для идеальных условий. В быту (краска, зазор, тонкий металл) обычно меньше — реалистично 5,9–11 кг. Берите запас 2–3×.