Czy blokadę magnetyczną można zniwelować lub pokonać silniejszym elektromagnesem?

Zamki magnetyczne wydają się dość powszechne na drzwiach nowoczesnych budynków, ale kwestionuję ich niezawodność w porównaniu z tradycyjnym zamkiem mechanicznym. Zdaję sobie sprawę, że siła potrzebna do oderwania drzwi od dobrego zamka elektromagnetycznego z pewnością wystarczyłaby do uszkodzenia drzwi lub ramy, podobnie jak w przypadku zamka mechanicznego.

Gdyby jednak elektromagnes był wystarczająco mocny, nie byłoby możliwe zanegowanie zamka magnetycznego poprzez przymocowanie przeciwnie spolaryzowanego elektromagnesu po zewnętrznej stronie drzwi naprzeciwko magnesu po wewnętrznej stronie, aby po aktywacji magnes zewnętrzny pokonać siłę przyciągania między magnesem wewnętrznym a materiałem magnetycznym na drzwiach, skutecznie otwierając zamknięte drzwi?

Jeśli tak, to uważam, że byłaby to dość duża wada w porównaniu do tradycyjnego zamka mechanicznego. Nie chodzi o to, że silny i przenośny elektromagnes jest koniecznie łatwo dostępny i niedrogi, ale ...

Ignorując praktyczność posiadania i działania tak potężnego elektromagnesu, czy jest to w ogóle możliwe?

mechanical-engineering electrical-engineering magnets

— Taylor Lopez
źródło

Nie sądzę, by złodzieje mogliby ciągnąć wokół wystarczająco dużych elektromagnesów, aby były szczególnie praktyczne.

— Paul

Dobrze. I to ma sens. Chyba jestem gotów rzucić na to praktyczność; po prostu chcę wiedzieć, czy to w ogóle możliwe, czy może jest jakiś powód, dla którego to nie zadziała.

— Taylor Lopez

Nie mogę powiedzieć, że zgadzam się z „wystarczającą siłą, aby rzeczywiście podważyć drzwi z dala od zamka elektromagnetycznego, wystarczyłoby całkowicie je zniszczyć” - moje sale na uniwersytecie używały zamków elektromagnetycznych i można je było otworzyć, pociągając wystarczająco mocno mocno na klamce drzwi. (Uwagi: prawdopodobnie lepiej dostępne są elektromagnetyczne systemy drzwiowe. Ten miał elektromagnes u góry. Szarpiąc za klamkę na środku drzwi, podejrzewam, że podważanie było ważne w naszej zdolności do pokonania magnesu, a nie tylko normalna siła).

— AndyT

@AndyT tak, to ma sens. Może więc „całkowite zniszczenie” idzie za daleko, ale z pewnością zniszczyłoby to drzwi i potencjalnie także ościeżnicę. Nawet pozostawienie otwartych drzwi podpartych może być szkodliwe dla systemu, ponieważ gdy rama próbuje ponownie włączyć zamki magnetyczne, wypacza ramę.

— Taylor Lopez

Magnes neodymowy o wadze około 0,5 kg zapewniłby pole magnetyczne tak silne jak elektromagnes drzwiowy, z odległości równej grubości ościeżnicy. Choć stworzyłoby to inne problemy ... transportowanie tych rzeczy nie jest łatwym zadaniem, łatwo sięgającym od komedii do tragedii.

— SF.

Odpowiedzi:

Myślę, że może to być możliwe, ale trudniejsze niż się wydaje.

Nie wiem tego, ale podejrzewam, że trzy bieguny są ułożone jako południe-północ-południe (lub odwrotnie) i że cewka jest uzwojona, wciśnięta w czarne szczeliny i osadzona w pozycji. Gdy magnes (elektro) trafi w uchwyt, obwód magnetyczny zostaje zamknięty. Jak każdy, kto bawi się magnesem podkowy, będzie wiedział, że otwarcie zamkniętej pętli jest bardzo trudne. Ingerencja w ten zamknięty obwód z zewnątrz byłaby bardzo trudna ze względu na stosunkowo niską przepuszczalność powietrza w stosunku do żelaza. Żelazo jest około 5000 razy bardziej przepuszczalne niż powietrze.

Tutaj widzimy, że przy otwartym zamku odsłonięte powierzchnie są biegunami elektromagnesu. Należy również zauważyć, że ścieżka magnetyczna jest dwa razy szersza w środkowym biegunie niż w górnym i dolnym biegunie, więc gęstość strumienia jest dość stała. Po zamknięciu zamka strumień tworzy pętlę przez żelazny rdzeń.

Myślę, że anulowanie magnetyczne jest mało prawdopodobne.

— Tranzystor
źródło

Doskonała odpowiedź. Nie myślałem o różnych pasmach różnie spolaryzowanych magnesów, ale oczywiście tak to będzie działać; wydaje się to komplikować problem z punktu widzenia bezpieczeństwa. Dziękuję Ci!

— Taylor Lopez,

Jest nawet lepszy niż paski magnesów o różnej polaryzacji - są to przeciwne końce tego samego magnesu - stąd moja analogia magnesu podkowy.

— Tranzystor

Ah gotcha. Pomaga to lepiej zrozumieć, co się tutaj dzieje. Dziękuję Ci.

— Taylor Lopez,

Tak, możesz aktywnie negować lub odgazowywać magnes elektroniczny. Starsze zamki elektromagnetyczne drzwi wykorzystują magnesy trwałe i elektromagnesy hybrydowe zwane magnesami związanymi. Magnes jest zablokowany po wyłączeniu zasilania, co pozwala na przylgnięcie magnesu stałego. Po przyłożeniu elektryczności tworzy pole, które tymczasowo neutralizuje magnes stały, umożliwiając jego uwolnienie, więc gdy energia gaśnie, domyślnie jest zablokowany jak w obłąkanym azylu. Podczas gdy drzwi są otwarte, ktoś może łatwo spolaryzować lub rozmagnesować stronę magnesu stałego, przechodząc i przytrzymując znacznie silniejszy magnes z północy na północ lub z południa na południe, szybko i trwale osłabiając siłę magnesu stałego drzwi.

Wiele odpowiedzi tutaj jest bardzo interesujących, ale należy wziąć pod uwagę odwrotną zależność pól magnetycznych i siły magnetycznej. jeśli dwa przyciągające magnesy są w pewnej odległości od siebie (powiedzmy 1 cal), ich przyciąganie wynosi na przykład 2lb. jeśli dwa magnesy są oddalone od siebie o 1/2 cala, ich siła przyciągania wynosi 4 funty, a ćwierć cala - 16 funtów. wszystkie liczby uproszczone. W zamku magnetycznym dwie jednostki dotykają się i dlatego są bardzo silne. jakakolwiek zewnętrzna siła magnetyczna przyłożona na zewnątrz drzwi byłaby grubością drzwi (plus trochę) od elektromagnesu. aby pokonać magnes średniego zasięgu 800 funtów, potrzebujesz znacznie większego elektromagnesu (wykładniczego). wydaje się, że jest to zarówno pytanie fizyki, jak i inżynierii. Jeśli masz godzinę, ten facet jest bardzo wciągający i demistyfikuje magnesy i elektromagnesy za jednym razem.

https://www.youtube.com/watch?v=WxitGR-9qGA

— Mateusz
źródło