磁気エネルギーは計算できるか？表面磁性と磁気特性の関係
表面磁性の概念と測定
表面磁場は、表面磁場とも呼ばれ、磁石の表面の特定の点における磁気誘導強度を指し、ガウスGsまたはテスラT（1T = 10000Gs）で測定されます。磁場は、日常生活で最も簡単に測定できるパラメーターです。磁石のサイズが決まっている場合、人々は磁場を比較することで磁石の性能を判断・比較することがよくあります。特に大きいまたは小さいサイズや特殊な形状で日常の測定に適さない磁石の場合、メーターの磁場を測定することが非常に重要になります。磁場測定に関して、次の2つの点は誰もが知っておく必要があります。■磁場測定は、ガウスメーターが磁石の表面の特定の点に接触したときに得られる値です。これは、測定ツール上の磁石自体の反映であり、磁石の全体的な性能を表すものではありません。磁石の表面磁場は、位置によって変化します。規則的な形状で多極磁化されていない磁石の場合、通常は中心の表面磁場を測定します。時計の磁場は外部環境の影響を受けやすいため、同じ磁石に異なるメーカーのガウス計を使用すると、中心磁場の測定値が異なる場合があります。同じ磁石の測定された表面磁気は、異なる環境で異なる場合があります。同じ磁石のN極とS極の中心磁場も異なります。上記の2点から、磁場の測定は客観的ではなく、磁石の性能を完全に反映できないことがわかります。製品取引の評価指標として使用することはお勧めしません。
表面磁性と磁気性能パラメータ（残留磁化Br、保磁力Hc、最大磁気エネルギー積（BH）maxなど）との関係は何ですか？数学的な計算式を見つけることができますか？これらの2つの質問は、読者から頻繁に提起されます。最初の質問への答えは「はい」ですが、過去には経験的統計のみを行った人もいます。たとえば、長さと直径の比が1の焼結ネオジム鉄ホウ素シリンダーの場合、残留磁気Brは表面磁場の2〜3倍です。ただし、このステートメントでは定量的な関係を厳密に確立することはできません。表面磁性と残留磁性の関係。残留磁性とは、強磁性材料が外部磁場によって飽和磁化され、徐々にゼロに減少したときに保持される磁気誘導強度を指します。正式名称は残留磁気誘導強度（Br）。残留磁化は磁石自体の特性によって決まり、特定の条件下では、同じ磁石の残留磁化は一定のままで、単一の値を持ちます。残留磁化は磁石の表面磁力をある程度決定しますが、同じ残留磁化を持つ磁石であっても必ずしも同じではありません。表面磁化は磁石の形状、サイズ、磁化方法によっても影響を受けます。形状、性能、サイズが同じ磁石 2 個の場合、残留磁化が大きい磁石の方が表面磁化が強くなります。形状、特性、サイズが異なる磁石 2 個の場合、磁場の高さだけで残留磁化の大きさを単純に決定することはできません。
磁石の表面磁気は常に残留磁気よりも低くなっています。残留磁気は閉回路状態でテストされ、表面磁気は開回路状態でガウスメータを使用してテストされます。同時に、磁石自体には消磁フィールドがあるため、単一の磁石の最大表面磁気は残留磁気よりもはるかに小さくなります。現在、焼結ネオジム鉄ボロン磁石の最大残留磁気は約14000Gsであるため、単一のネオジム鉄ボロン磁石の最大表面磁化は14000Gsを超えることはできないと確信できます。（単一の磁石であることに注意してください。一部の磁気部品と磁石アレイでは、特殊な磁気回路設計を使用して磁石の表面磁気を向上させることができます。）
焼結ネオジム鉄ホウ素磁石の磁気異方性場は極めて高いため、磁化ベクトルは容易磁化方向に並んでいます。そのため、均一磁化体とみなし、電流シェルモデルを使用して磁石が空間に生成する磁場を計算することができます。現在、オンラインの多くの磁気計算モデルはこの原理に基づいて計算式を導出していますが、磁石が完全に均一な磁化体であることと、減磁曲線が完全に直線であることという2つの仮定が含まれています。ただし、実際の状況は完全に真実ではないため、計算結果は実際の測定結果と多少異なる場合があります。残留磁化に加えて、磁石の表面磁性は形状とサイズに大きく影響され、表面磁性の計算式は磁石の形状によって異なります。