Mäta magnetfält

Vet ni hur mycket magnetisk kraft ert kreditkort tål?

Bidrag från: Jens E., Paris, Frankrike

Online sedan: 2009-06-26

Allt började egentligen med en enkel fråga: "Hur nära får magneten egentligen komma mitt kreditkort utan att det tar skada?"

Det visade sig faktiskt vara ganska svårt att ta reda på. Efter en del sökande på internet uppskattade jag att kreditkortet tål ett magnetfält på upp till cirka 10 mT (millitesla, alltså tusendels tesla – fältet i en magnet är cirka 1 T!). I en annan enhet: 1 mT = 10 gauss; 10 mT = 100 gauss.

Notering från supermagnete-teamet:
I vår FAQ "Vilket säkerhetsavstånd bör jag hålla till mina apparater?" utgår vi från att ett kreditkort tål ett magnetfält på upp till 40 mT.

Men hur långt sträcker sig magnetfältet egentligen? Magneter kan beskrivas ganska väl som dipoler. Utan att gå alltför djupt in i ämnet: Fältet från en Dipol avtar med 1/R³ (R betecknar avståndet), och man kan addera dipoler. Detta ville jag testa i ett enkelt försök hemma och därmed uppskatta ett "säkerhetsavstånd" till kreditkortet.

Uppställningen för experimentet är mycket enkel. Du behöver ett pappersark, en kompass och ett set magneter (här 10 W-05-N). Jag placerade kompassen vid en av arkets kanter så att nålen pekade parallellt med kanten.

Sedan lade jag ihop de 10 kubmagneterna och placerade dem på pappret så att de påverkade kompassnålen. Därefter testade jag på vilket avstånd från magneterna som kompassnålen vred sig ungefär 90 grader mot magneterna. Vid denna punkt drog jag ett streck på pappret och antecknade antalet magneter.

I ett andra steg gjorde jag samma sak med nio magneter, därefter med åtta och så vidare, tills endast en enda magnet vred kompassen 90 grader.

Sedan experimenterade jag lite till och testade starkare magneter:

Här en S-20-10-N...

...eller till och med en Q-50-15-15-N. Avståndet till kompassen blir då allt större.

Om man ritar upp magneternas massa (x-axeln) mot avståndet i centimeter (y-axeln), stämmer det ganska väl överens med vår 1/R³-lag. Kubmagneterna väger 1 gram, de stora magneterna 24 respektive 48 gram. Uppgifterna är inte helt exakta, eftersom jag inte mätte lika noggrant utanför pappret. Trenden stämmer dock mycket bra.

Vad har då experimentet visat? Jag har mätt på vilket avstånd magnetfältet ungefär motsvarar jordens magnetfält (0,05 mT). Eftersom hela dipolmomentet adderas är antalet magneter proportionellt mot det totala dipolmomentet. Eftersom fältet är proportionellt mot dipolmomentet är mätningen ekvivalent, bara "omvänd".

Vad gäller kreditkortet: Det är till fördel för det (och dess ägare) att magnetfältet avtar med 1/R³ och att kubens massa ökar med L³ (L=sidolängd). Dessa två principer tar ut varandra.

I experimentet har jag funnit att på ett avstånd av 10 cm, vilket motsvarar 20 gånger kubens sidolängd, har magnetfältet sjunkit till jordens magnetfälts styrka (0,05 mT). På ett avstånd av 7 gånger kubens sidolängd är magnetfältets styrka fortfarande cirka 1 mT. Det är den säkra gränsen för kreditkortet; närmare än så bör det inte komma en magnet.

Som tumregel för kreditkortet skulle jag därför rekommendera: Mät den längsta sidan på en magnet, multiplicera detta tal med 7 och du får det minsta avstånd du bör hålla till denna magnet.

Jag kan dock naturligtvis inte lämna någon garanti för detta – i tveksamma fall gäller: Kreditkort och magneter bör helst aldrig komma i närheten av varandra!