Un verrou magnétique peut-il être annulé ou surmonté par un électro-aimant plus puissant?

Les serrures magnétiques semblent être assez courantes sur les portes des bâtiments modernes, mais je doute de leur fiabilité par rapport à une serrure mécanique traditionnelle. Je me rends compte que la force qu'il faudrait pour soulever réellement une porte loin d'une bonne serrure électromagnétique serait certainement suffisante pour endommager la porte ou le cadre, tout comme elle le serait avec une serrure mécanique.

Si vous aviez un électroaimant suffisamment puissant, cependant, il ne serait pas possible d'annuler un verrou magnétique en fixant votre électroaimant à polarisation opposée à l'extérieur de la porte en face de l'aimant à l'intérieur de sorte que, lorsqu'il est activé, l'aimant extérieur serait maîtriser l'attraction entre l'aimant intérieur et le matériau magnétique sur la porte, ouvrant efficacement la porte verrouillée?

Si c'est le cas, je pense que ce serait un assez gros inconvénient par rapport à une serrure mécanique traditionnelle. Non pas qu'un électro-aimant puissant et portable soit nécessairement une chose facilement accessible et abordable, mais ...

Ignorant l'aspect pratique de posséder et de faire fonctionner un électro-aimant aussi puissant, est-ce même une chose plausible à faire?

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— Taylor Lopez
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Je ne pense pas que les voleurs trouveraient le transport autour d'électro-aimants suffisamment grands pour être particulièrement pratiques.

— Paul

Droite. Et cela a du sens. Je suppose que je suis prêt à en rejeter l'aspect pratique; je veux juste savoir si c'est même possible, ou s'il y a une raison pour que ça ne marche pas.

— Taylor Lopez

Je ne peux pas dire que je suis d'accord avec "la force qu'il faudrait pour retirer une porte de sa serrure électromagnétique serait suffisante pour détruire complètement la porte" - mes salles à l'université utilisaient des serrures électromagnétiques, et elles pouvaient être ouvertes en tirant suffisamment dur sur la poignée de porte. (Remarques: il existe probablement des systèmes de portes électromagnétiques mieux fabriqués. Celui-ci avait un électro-aimant en haut. En tirant sur la poignée au milieu de la porte, je soupçonne que les indiscrets étaient importants dans notre capacité à surmonter l'aimant, plutôt que de simplement force normale).

— AndyT

@AndyT ouais, cela a du sens. Alors peut-être que «détruire complètement» va trop loin, mais cela endommagerait certainement la porte et potentiellement le cadre également. Même laisser les portes ouvertes peut être mauvais pour le système, car lorsque le cadre essaie de réenclencher les verrous magnétiques, il déforme le cadre.

— Taylor Lopez

Un aimant au néodyme d'environ 0,5 kg fournirait un champ magnétique aussi puissant que l'électroaimant de porte, à une distance égale à l'épaisseur du cadre de porte. Bien que cela créerait d'autres problèmes ... transporter ces choses n'est pas une tâche facile, allant facilement de la comédie à la tragédie.

— SF.

Réponses:

Je pense que cela peut être possible mais plus difficile qu'il n'y paraît à première vue.

Je ne sais pas cela, mais je soupçonne que les trois pôles sont disposés comme sud-nord-sud (ou vice-versa) et que la bobine est enroulée, poussée dans les fentes noires et mise en pot. Une fois que (l'électro) aimant frappe le gardien, le circuit magnétique est fermé. Comme le savent tous ceux qui ont joué avec un aimant en fer à cheval, l'ouverture de la boucle fermée est très difficile. Interférer avec ce circuit fermé de l'extérieur serait très difficile en raison de la perméabilité relativement faible de l'air par rapport au fer. Le fer est environ 5 000 fois plus perméable que l'air.

Ici, nous pouvons voir qu'avec le verrou ouvert les faces exposées sont des pôles de l'électro-aimant. Notez également que le chemin magnétique est deux fois plus large dans le pôle central que sur les pôles supérieur et inférieur, de sorte que la densité de flux est assez constante. Une fois la serrure fermée, le flux forme une boucle à travers le noyau de fer.

Je pense que l'annulation magnétique ne sera probablement pas pratique.

— Transistor
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Excellente réponse. Je ne pensais pas à différentes bandes d'aimants à polarisation différente, mais bien sûr, c'est comme ça que ça fonctionnerait; cela semble compliquer suffisamment le problème pour la sécurité. Je vous remercie!

— Taylor Lopez

C'est encore mieux que des bandes d'aimants à polarisation différente - ce sont les extrémités opposées du même aimant - d'où mon analogie avec l'aimant en fer à cheval.

— Transistor

Ah gotcha. Cela aide à mieux comprendre ce qui se passe ici. Je vous remercie.

— Taylor Lopez

Oui, vous pouvez annuler ou dégrader activement un aimant électronique. Les anciennes serrures électromagnétiques des portes utilisent des aimants permanents et des électro-aimants hybrides appelés aimants liés. L'aimant est verrouillé lorsque l'alimentation est coupée, ce qui permet à l'aimant permanent de coller. Lorsque l'électricité est appliquée, elle crée un champ qui neutralise temporairement l'aimant permanent lui permettant de se libérer de sorte que lorsque l'alimentation est coupée, la valeur par défaut est verrouillée comme dans un asile d'aliénés. Pendant que la porte est ouverte, quelqu'un peut facilement dépolariser ou démagnétiser le côté de l'aimant permanent en marchant et en maintenant un aimant beaucoup plus puissant du nord au nord ou du sud au sud, ce qui affaiblit rapidement et définitivement la force de l'aimant permanent de la porte.

Beaucoup de réponses ici sont très intéressantes mais la relation inverse des champs magnétiques et de la force magnétique doit être prise en compte. si deux aimants attractifs sont à une certaine distance l'un de l'autre (disons 1 pouce), leur attraction est par exemple de 2 lb. si les deux aimants sont à 1/2 pouce l'un de l'autre, leur force d'attraction est de 4 lb et d'un quart de pouce 16 livres. tous les numéros simplifiés. Dans une serrure magnétique, les deux unités se touchent et sont donc très solides. toute force magnétique externe appliquée à l'extérieur d'une porte serait l'épaisseur de la porte (plus un peu) à l'écart de l'électro-aimant. pour surmonter un aimant de milieu de gamme de 800 lbf, vous auriez besoin d'un électro-aimant beaucoup plus grand (exponentiel). cela semble être autant une question de physique qu'une question d'ingénierie. Si vous avez une heure, ce mec est très engageant et démystifie les aimants et les électro-aimants d'un seul coup.

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

— Matthieu
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