Una serratura magnetica può essere annullata o superata da un elettromagnete più forte?


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Le serrature magnetiche sembrano essere abbastanza comuni sulle porte degli edifici moderni, ma metto in dubbio la loro affidabilità rispetto a una tradizionale serratura meccanica. Mi rendo conto che la forza che ci vorrebbe davvero per staccare una porta da una buona serratura elettromagnetica sarebbe certamente sufficiente a danneggiare la porta o il telaio, proprio come sarebbe con una serratura meccanica.

Se avessi un elettromagnete abbastanza forte, tuttavia, non sarebbe possibile annullare una serratura magnetica fissando il tuo elettromagnete polarizzato in modo opposto all'esterno della porta di fronte al magnete all'interno in modo che, quando attivato, il magnete esterno si sopraffare l'attrazione tra il magnete interno e il materiale magnetico sulla porta, aprendo efficacemente la porta chiusa a chiave?

Se è così, penso che questo sarebbe uno svantaggio piuttosto grande rispetto a un tradizionale blocco meccanico. Non che un elettromagnete potente e portatile sia necessariamente una cosa prontamente disponibile e conveniente, ma ...

Ignorando la praticità di possedere e far funzionare un elettromagnete così potente, è forse una cosa plausibile da fare?


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Non credo che i ladri troverebbero il trasporto intorno a elettromagneti sufficientemente grandi da essere particolarmente pratici.
Paul,

Giusto. E questo ha senso. Immagino di essere disposto a buttarne fuori la praticità; voglio solo sapere se è anche possibile, o se c'è qualche motivo per cui non funzionerebbe.
Taylor Lopez,

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Non posso dire che sono d'accordo con "la forza che ci vorrebbe davvero per staccare una porta dalla sua serratura elettromagnetica sarebbe sufficiente per distruggere completamente la porta" - le mie sale all'università usavano serrature elettromagnetiche e potevano essere aperte strattonando sufficientemente duro sulla maniglia della porta. (Note: probabilmente ci sono sistemi di porte elettromagnetiche meglio resi disponibili. Questo aveva un elettromagnete nella parte superiore. Con uno strattone sulla maniglia al centro della porta, sospetto che la leva fosse importante nella nostra capacità di superare il magnete, piuttosto che solo forza normale).
AndyT,

@AndyT sì, ha senso. Quindi forse "distruggere completamente" sta andando troppo lontano, ma certamente danneggerebbe la porta e potenzialmente anche il telaio. Anche lasciare le porte appoggiate aperte può essere dannoso per il sistema, perché quando il telaio tenta di agganciare nuovamente le serrature magnetiche, il telaio si deforma.
Taylor Lopez,

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Un magnete al neodimio di circa 0,5 kg fornirebbe un campo magnetico forte quanto l'elettromagnete della porta, da una distanza uguale allo spessore del telaio della porta. Sebbene creerebbe altri problemi ... trasportare queste cose non è un compito facile, che va facilmente dalla commedia alla tragedia.
SF.

Risposte:


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Penso che possa essere possibile ma più difficile di quanto sembri.

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Non lo so, ma sospetto che i tre poli siano disposti come sud-nord-sud (o viceversa) e che la bobina sia avvolta, spinta nelle fessure nere e inserita in posizione. Quando il magnete (elettro) colpisce il custode, il circuito magnetico si chiude. Come saprà chiunque abbia suonato con una calamita a ferro di cavallo, aprire il circuito chiuso è molto difficile. Interferire con questo circuito chiuso dall'esterno sarebbe molto difficile a causa della permeabilità relativamente bassa dell'aria rispetto al ferro. Il ferro è circa 5.000 volte più permeabile dell'aria.

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Qui possiamo vedere che con la serratura aperta le facce esposte sono i poli dell'elettromagnete. Si noti inoltre che il percorso magnetico è due volte più largo nel polo centrale rispetto ai poli superiore e inferiore in modo che la densità del flusso sia abbastanza costante. Una volta chiuso il lucchetto, il flusso forma un anello attraverso il nucleo di ferro.

Penso che è improbabile che la cancellazione magnetica sia pratica.


Risposta eccellente. Non stavo pensando a diverse strisce di magneti diversamente polarizzati, ma ovviamente è così che funzionerebbe; questo sembra complicare il problema abbastanza per la sicurezza. Grazie!
Taylor Lopez,

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È persino meglio delle strisce di magneti diversamente polarizzati - sono le estremità opposte dello stesso magnete - quindi la mia analogia con il magnete a ferro di cavallo.
Transistor,

Ah gotcha. Questo aiuta a capire meglio cosa sta succedendo qui. Grazie.
Taylor Lopez,

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Sì, puoi negare o degradare attivamente un magnete elettronico. Le vecchie serrature elettromagnetiche della porta usano magneti permanenti e elettromagneti ibridi chiamati magneti legati. Il magnete viene bloccato quando l'alimentazione viene spenta consentendo al magnete permanente di attaccarsi. Quando viene applicata l'elettricità, si crea un campo che neutralizza temporaneamente il magnete permanente, consentendogli di rilasciarlo, quindi quando l'alimentazione si spegne il valore predefinito viene bloccato come in un manicomio. Mentre la porta è aperta, qualcuno può facilmente depolarizzare o smagnetizzare il lato del magnete permanente camminando e tenendo un magnete molto più forte da nord a nord o da sud a sud, indebolendo rapidamente e permanentemente la forza del magnete permanente della porta.


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Molte delle risposte qui sono molto interessanti, ma bisogna considerare la relazione inversa tra campi magnetici e forza magnetica. se due magneti attrattivi sono distanti una certa distanza (diciamo 1 pollice) la loro attrazione è ad esempio 2 libbre. se i due magneti sono distanziati di 1/2 pollice la loro forza attraente è di 4 libbre e un quarto di pollice di 16 libbre. tutti i numeri semplificati. In una serratura magnetica, le due unità sono toccanti e quindi molto forti. qualsiasi forza magnetica esterna applicata all'esterno di una porta sarebbe lo spessore della porta (più un po ') lontano dall'elettromagnete. per superare un magnete di gamma media di 800lbf avresti bisogno di un elettromagnete molto più grande (esponenziale). questa sembra essere una questione tanto fisica quanto una questione ingegneristica. Se hai un'ora, questo ragazzo è molto coinvolgente e demistifica magneti ed elettromagneti in un colpo solo.

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

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