マグネット引力計算ツール

異なるエアギャップでのプーリー力

磁石と保持物との隙間が開くと、引き力は急速に低下します。例えば、薄いコーティングや紙の薄いシートでも問題となります。以下の表は、現在の入力値に基づいて、一般的な隙間サイズを示しています。

エアギャップ（mm）	引張力（N）	引張力（kgf）

この計算方法はどのように行われるか

このツールはミラーイメージ法を使用して力を推定します。その後、実際の表面は完璧に接触しないため、わずかな接触隙間が追加されます。

ステップ1：鋼鉄を鏡として扱う

まず、この工具は鋼板を非常に高い透過率を持つ厚い平坦な鏡として扱う。その結果、この板は磁石に鏡像の磁石のように作用する。言い換えれば、引力は磁石とそのイメージとの間の力と等しい。

ステップ2:ポール力の合計を計算する

次に、このツールは磁石とその画像を4つの均一に電荷を持つ極面としてモデル化します。各極面の間の吸引と反発を加えています。この手法にはエッジ効果とギャップが大きくなるにつれてフィールドがどのように広がっていくかの様子が含まれます。したがって、単純な式F = B² A / (2 μ₀)よりも実際の力曲線に優れています。

参考文献：G. AkounとJ.-P. Yonnet、「2つの立方磁石間の力を解析的に計算する3D手法」IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 20, No. 5, pp. 1962-1964, 1984.

ステップ3：同一磁石を保持する

このモードを選択すると、2つの同じ磁石が互いに引き合う様子が確認できます。このツールはミラー画像ではなく、実際の2番目の磁石を使用します。接触時に、磁石の力が鋼ケースに与える力と一致します。しかし、同じ隙間では力が大きくなります。実際の2番目の磁石は隙間距離に位置します。ミラー画像はその2倍の距離に位置します。

ステップ4:有効なコンタクトギャップを追加する

本物の表面は決して完全に接触しません。コーティング、粗さ、および小さな平坦性の誤差により、接触時にわずかな隙間が生じます。そのため、この工具はエアギャップに効果的な接触隙間を追加します。接触付近では力は急激に低下するため、わずかな隙間でも重要です。デフォルトの0.15mmは目安です。独自のプリーテストで設定してください。

鋼板の厚さの確認

スチールモードでは、このツールは鋼の厚さも確認します。まず、磁石の磁束を推定します。次に、その磁束を1.5 T以下に保つために鋼の厚さがどの程度であるべきかを計算します。このレベルを越えると、低炭素鋼は飽和状態に移行します。鋼が薄い場合、警告が表示されます。その場合、実際の力は表示値より低くなります。この数値は修正されません。なぜなら、その損失を予測するには試験やFEAが必要だからです。

スライディング力

スチールモードでは、この工具は引っ張力の20%として滑り（せん断）力を推定します。これは、きれいな乾いたスチール上の磁石の一般的な目安です。しかし、これは同じフィールドモデルとは関係ありません。また、表面状態によっても大きく異なります。