Método de bricolaje simple y aproximado para medir la fuerza del campo magnético

El método más fácil es colocar una brújula magnética en uno de los ejes de simetría del imán y orientar la brújula y el imán de manera que el campo magnético sea perpendicular al de la Tierra. Entonces la tangente del ángulo de desviación es igual a la relación de los campos.

Por lo que vale: http://www.coolmagnetman.com/magmeter.htm - un dispositivo casero basado en un dispositivo de efecto Hall - por alrededor de $40.

La forma más fácil de hacer una bobina adecuada es experimental. Después de todo, lo que desea no es una medición de precisión del imán, sino que todo lo que desea es generar la electricidad necesaria para su LED y no necesita matemáticas para eso. Simplemente haga una bobina que satisfaga su geometría con un alambre con una resistencia razonable. En este caso, estimaría que una bobina con una resistencia de alrededor de 1-10 ohmios probablemente lo lleve allí. Agregue giros y vea si el LED se vuelve visualmente más brillante. Sigue agregando hasta que estés satisfecho con el resultado. Si la bobina más grande produce un resultado inferior, tome algunas vueltas hasta que esté satisfecho...

La última vez que hice algo como esto, mi intuición me dio un 10% del resultado requerido... sin ningún cálculo. ¿Y cómo se obtiene una intuición así? ¡Agarrando un trozo de alambre e intentando hasta que lo que quieres funcione de la manera que quieres! Después de un tiempo, será bastante bueno estimando cómo hacer estas cosas.

Ahora... eso no es lo que hará un ingeniero, pero eso es más o menos lo que hará un físico experimental para una aplicación no crítica como esta.

Antecedentes teóricos

Si es suficiente medir la fuerza del imán en unidades relativas , en términos de$g$"fuerza", entonces aquí hay un método muy fácil.
Pegue pequeños imanes en una línea recta larga, colóquelos sobre una mesa y empuje lentamente esa línea hacia adelante sobre el borde de la mesa, hasta N-thque la integridad de la cadena del imán se rompa y los primeros N imanes caigan al suelo debido a la gravedad.
Esquemas:

La ecuación principal que resolveremos aquí es el hecho de que cerca del "punto de ruptura", el par de torsión del COM que cae es igual al par de 1 fuerza de tracción del cubo magnético:

Esto significa que para evaluar la fuerza de tracción del campo magnético en términos de$g$solo necesita contar el mínimo de cubos magnéticos necesarios para que caigan (término$N$en ecuación) !

Evaluación experimental

Para imanes de neodimio, lo he medido$N=23$, esto significa que los imanes de neodimio tienen una fuerza de tracción igual a$529g$fuerza.
De acuerdo con estas especificaciones de imanes de neodimio de pesca: Mi error de fuerza de imán teórico previsto es solo

$\pm 0.2$%

Espero que ayude !