Od teorie k praxi

Pokud se chystáte pracovat s magnety, vyplatí se vědět, co stojí za čísly, která popisují jejich sílu. Síla magnetu totiž není jen jedno číslo – závisí na více faktorech. Tento průvodce vám přinese praktické informace, které vám usnadní pochopení teorie i její využití v praxi.

Upřednostňujete čtení? Obsah videa najdete v článku:

---

V katalozích a specifikacích magnetů se často setkáváme s pojmy jako síla v kilogramech, ale i s fyzikálními jednotkami jako Tesla (T) či Gauss (Gs). Tesla a Gauss popisují, jak silné je magnetické pole v určitém bodě u magnetu. Protože však v různých místech kolem magnetu má pole jinou hodnotu, nedají se tyto jednotky použít pro určení celkové síly magnetu jedním číslem. Mají proto význam hlavně pro vědce a techniky při výzkumu a přesných výpočtech, ale pro běžného uživatele jsou těžko využitelné. V našem e-shopu proto uvádíme sílu magnetu v kilogramech. Tento údaj říká, jak těžké závaží by magnet udržel proti gravitaci, než by se od podložky odtrhl. Představit si to můžete tak, že když magnet chytnete rukou a táhnete, odpor, který cítíte, je podobný zvedání závaží se stejnou hmotností.

---

Hodnota síly magnetu uvedená v katalogu vyjadřuje maximální sílu naměřenou v ideálních laboratorních podmínkách. V praxi je však výsledek často nižší. Závisí to na více faktorech – zejména na kvalitě a tloušťce podložky, na směru, jakým magnet odtrháváme, a na tom, jak dobře magnet přiléhá k povrchu.

• Materiál a tloušťka podložky

  [01:38]

Aby magnet držel plnou silou, podložka by měla být z měkké, nelegované oceli (běžné konstrukční oceli bez příměsí), která výborně vede magnetický tok. Naopak, nerezová ocel je pro magnet méně vhodná – v závislosti na jejím typu může být téměř nemagnetická nebo držet jen s citelně slabší silou. Stejně důležitá je tloušťka podložky. Ideálně by měla být alespoň polovina výšky samotného magnetu. Pokud je podložka příliš tenká, magnetické pole jí prochází a výsledná síla magnetu je podstatně nižší, než byste čekali. Jinými slovy, magnet je tak silný, jak „silná“ je ocel, na které drží.

• Směr tahu

  [01:46]

Magnet má největší sílu, když ho od podložky táhnete kolmo nahoru. Tehdy působí tzv. síla odtrhu. Naopak, když je magnet přichycený na stěně a zatížení ho táhne dolů, působí síla smyku – ta je mnohem menší. Proto magnet, který by na stropě udržel několik kilogramů, se na stěně snadno sesmekne už při menší hmotnosti.

• Dotyk s podložkou

  [02:08]

Aby magnet držel co nejsilněji, musí být v úplném kontaktu s podložkou. I tenká vrstva barvy či rez vytvoří malou mezeru (vzdálenost), která jeho sílu citelně sníží.

Ale pozor, nejde jen o velikost mezery. Míra poklesu síly závisí také na typu magnetu. U klasických neodymových magnetů může už 1 mm mezera způsobit pokles přitažlivé síly až o polovinu. U magnetů v pouzdře je tento pokles dokonce ještě výraznější. Přestože jsou při plném kontaktu s podložkou silnější než samostatné neodymové magnety stejných rozměrů, při stejné vzdálenosti jim síla klesá procentuálně rychleji.

---

Abychom si teorii z předchozí části potvrdili v praxi, připravili jsme sérii jednoduchých měření. Do testu jsme zařadili dva typy magnetů, které se chovají odlišně:

• Neodymový magnet válec 10×5 mm – N42
• Magnet v pouzdře s dírou pro šroub 20×6 mm

Všechna měření jsme provedli na závěsné digitální váze. Ocelová podložka, od které jsme magnet odtrhávali, byla 19 mm silná.

---

Výsledky měření

• Síla odtrhu

  • Deklarovaná síla: 2,8 kg – Naměřeno: 2,88 kg (odpovídá katalogové hodnotě).

• Vliv vzdálenosti

  • 1 mm mezera → 1,6 kg (což představuje 56 % původní síly)
  • 2 mm mezera → 0,69 kg (co je jen 24 % původní síly)
  • 3 mm mezera → 0,35 kg (tedy jen 12 % původní síly)

• Když se k sobě přiblíží dva magnety

  Při přímém kontaktu drží dva magnety podobně silně jako magnet na ocelové podložce. Rozdíl se však ukáže při mezeře: zatímco magnet na ocel rychle ztrácí sílu, dva magnety si dokážou udržet větší procento původní přitažlivosti. Například při 1 mm mezeře zůstává síla dvojice magnetů ještě přibližně na úrovni 70 %.

• Síla odtrhu a vliv vzdálenosti

  • Deklarovaná síla: 10 kg – Naměřeno: 12,5 kg (mírně více než katalogový údaj).
  • Při 1 mm vzdálenosti klesla síla na přibližně 11 % původní hodnoty.
  Magnet v pouzdře s dírou pro šroub 20×6 mm je navržen tak, aby svou sílu soustředil do přední strany, kterou přiléhá k podložce. Díky tomu působí při přímém kontaktu výrazně silněji než samostatný magnet podobné velikosti – v našem testu dosáhl naměřené síly 12,5 kg, což dokonce mírně přesáhlo katalogový údaj 12 kg. Nevýhoda se projeví, když se mezi magnet a podložku dostane mezera. Při přímém dotyku je sice mimořádně silný, ale už při 1 mm vzdálenosti klesla jeho síla na přibližně 11 % původní hodnoty. To znamená, že přestože jsou tyto magnety ideální pro pevné uchycení přímo k podkladu, i malá mezera je oslabí rychleji než klasické neodymové magnety.

---

Závěr

Síla magnetu není jen číslo z katalogu. Ovlivňuje ji materiál podložky, směr tahu, kvalita kontaktu a také to, zda mezi magnetem a podložkou vznikne mezera.
Věříme, že vám tyto praktické informace pomohly lépe porozumět magnetické síle a usnadní vám realizaci vlastních projektů.