آهنرباهای بلندگو چه کاری انجام می دهند؟ راهنمای کامل انواع، عملکرد و انتخاب

آهنرباهای بلندگو اجزای اصلی تبدیل انرژی هستند که سیگنال های الکتریکی را به امواج صوتی فیزیکی تبدیل می کنند. بدون آهنربا، درایور بلندگو نمی تواند هوا را حرکت دهد و هیچ صدایی تولید نمی شود. نوع، اندازه و جنس آهنربا مستقیماً کارایی، پاسخ فرکانسی، سطوح اعوجاج و پایداری حرارتی بلندگو را تعیین می‌کند. چه مهندس صدا باشید که درایورهای کابینت بلندگوی حرفه‌ای را مشخص می‌کند، مصرف‌کننده هدفون‌ها را ارزیابی می‌کند، یا طراح محصولی هستید که اجزای یک دستگاه بلوتوث قابل حمل را انتخاب می‌کند، درک آهن‌رباهای بلندگو برای دستیابی به عملکرد صوتی مورد نیاز شما ضروری است.

برای بازدید از محصولات ما کلیک کنید: آهنربای متخلخل NdFeB

1. آهنرباهای بلندگو چگونه کار می کنند

آهنرباهای بلندگو با ایجاد یک میدان مغناطیسی ساکن کار می کنند که در آن یک سیم پیچ صوتی که یک جریان صوتی متناوب را حمل می کند، نیروی نوسانی ایجاد می کند و مخروط یا دیافراگم را برای بازتولید صدا هدایت می کند. این اصل عملیاتی - معروف به اصل الکترودینامیک یا سیم پیچ متحرک - برای اولین بار در سال 1925 تجاری شد و امروزه به عنوان فناوری برتر بلندگو باقی مانده است.

توالی اساسی رویدادها در هر سخنران پویا به شرح زیر است:

• یک تقویت کننده صوتی یک سیگنال الکتریکی متناوب را به سیم پیچ صدا، یک سیم پیچ استوانه ای از سیم که به دور سیم پیچ پیچیده شده است، ارسال می کند.
• سیم پیچ صدا در داخل یک شکاف باریک در مدار مغناطیسی قرار دارد که دقیقاً در ناحیه بالاترین چگالی شار مغناطیسی (اندازه‌گیری شده در تسلا یا گاوس) قرار دارد.
• طبق قانون چپ فلمینگ، برهمکنش بین جریان در سیم پیچ و میدان مغناطیسی نیرویی را در امتداد محور بلندگو ایجاد می کند - نیروی لورنتس.
• همانطور که سیگنال صوتی در قطبیت و دامنه متناوب می شود، سیم پیچ و مخروط متصل به جلو و عقب حرکت می کنند و هوای اطراف را فشرده و نادر می کنند تا امواج فشار صدا تولید شود.

نقش آهنربای دائمی حفظ یک میدان قوی، پایدار و یکنواخت در شکاف سیم پیچ صدا است. میدان قوی تر به معنای نیروی بیشتر در واحد جریان است که مستقیماً به حساسیت بالاتر ترجمه می شود (در dB SPL در هر 1 وات در 1 متر اندازه گیری می شود). یک سیستم آهنربای بلندگوی نئودیمیومی با کیفیت بالا، چگالی شار شکافی را به دست می آورد 1.2 تا 2.0 تسلا در مقایسه با 0.8-1.2 تسلا برای یک سیستم فریت معمولی با اندازه فیزیکی مشابه.

2. چه نوع آهنرباهای بلندگو موجود است؟

چهار ماده آهنربای بلندگوی اصلی در استفاده تجاری وجود دارد: فریت (سرامیک)، نئودیمیم (NdFeB)، آلنیکو و کبالت ساماریوم (SmCo). هر کدام دارای خواص مغناطیسی، حرارتی و اقتصادی مشخصی هستند که آن را برای طرح های مختلف بلندگوها و بخش های بازار مناسب می کند.

2.1 آهنرباهای بلندگو فریت (سرامیک).

آهنرباهای فریتی پرکاربردترین نوع آهنربای بلندگو در سطح جهان هستند که حدود 60 تا 65 درصد از کل درایورهای بلندگو تولید شده بر اساس حجم را تشکیل می دهند. این آهن‌رباها که از فریت استرانسیم یا باریم ساخته شده‌اند، شکننده، سنگین هستند و چگالی شار متوسطی تولید می‌کنند (0.35-0.43 تسلا پسماند)، اما قیمت بسیار پایین آنها - معمولاً کمتر از یک پنجم قیمت آهن‌رباهای نئودیمیومی معادل - آنها را به انتخاب پیش‌فرض برای بلندگوهای الکترونیکی خانگی، خودرویی و خودرویی تبدیل می‌کند.

• ماندگاری (Br): 0.35-0.43 T
• اجبار (Hcj): 150-280 kA/m
• حداکثر دمای عملیاتی: 250 درجه سانتیگراد
• شاخص هزینه نسبی: 1x (پایه)
• مقاومت در برابر خوردگی: عالی (بدون نیاز به پوشش)

2.2 آهنرباهای بلندگو نئودیمیم (NdFeB).

آهنرباهای بلندگوی نئودیمیوم بالاترین چگالی انرژی را نسبت به هر ماده آهنربای دائمی ارائه می‌دهند و طراحی بلندگوهای کوچک‌تر و سبک‌تر را با خروجی صوتی معادل یا برتر امکان‌پذیر می‌سازند. یک آهنربای NdFeB می تواند شار شکاف سیم پیچ صوتی مشابه آهنربای فریت را با تقریباً یک پنجم وزن و یک سوم حجم تولید کند. این ویژگی نئودیمیم را به انتخاب غالب برای درایورهای صوتی حرفه ای، هدفون، هدفون، بلندگوهای قابل حمل و هر برنامه کاربردی که وزن یا اندازه آن محدود است تبدیل کرده است.

• ماندگاری (Br): 1.0-1.45 T (بسته به درجه)
• اجبار (Hcj): 875-2400 kA/m
• حداکثر دمای عملیاتی: 80-200 درجه سانتیگراد (بسته به درجه؛ استاندارد N35 تا N52 و درجه حرارت بالا SH، UH، EH، AH)
• شاخص هزینه نسبی: 5-10 برابر فریت
• مقاومت در برابر خوردگی: ضعیف بدون پوشش؛ معمولاً Ni-Cu-Ni یا روکش اپوکسی

یکی از محدودیت های مهم آهنرباهای بلندگوی نئودیمیم حساسیت دما است: قدرت اجباری آنها به طور قابل توجهی بالای 80 درجه سانتیگراد کاهش می یابد و عملکرد پایدار با توان بالا می تواند باعث مغناطیس زدایی برگشت ناپذیر در گریدهای استاندارد شود. گریدهای نئودیمیوم با دمای بالا (SH، UH، EH) حاوی دیسپروزیم یا تربیوم هستند تا پایداری حرارتی را تا 150 تا 200 درجه سانتیگراد افزایش دهند، اما با هزینه اضافی.

2.3 آهنرباهای بلندگوی آلنیکو

آهنرباهای بلندگوی Alnico (آلومینیوم-نیکل-کبالت) در جامعه صوتی به دلیل ویژگی صوتی متمایزشان، به ویژه در بلندگوهای گیتار و درایورهای قدیمی Hi-Fi، بسیار ارزشمند هستند، اگرچه در تولید مدرن تا حد زیادی توسط فریت و نئودیمیم جایگزین شده‌اند. آهنرباهای Alnico اجباری نسبتاً پایینی دارند، به این معنی که می‌توان آن‌ها را تا حدی توسط میدان‌های خارجی قوی یا توسط میدان سیم پیچ صدای خود بلندگو در حین کار با قدرت بالا غیر مغناطیس زدایی کرد - پدیده‌ای که به عنوان "مدولاسیون شار" شناخته می‌شود. بسیاری از علاقه مندان به صدا استدلال می کنند که این ویژگی به کیفیت صدای گرم و فشرده کمک می کند که از نظر موسیقی دلپذیر است، به ویژه در کاربردهای تقویت کننده گیتار.

• ماندگاری (Br): 0.7-1.35 T
• اجبار (Hcj): 50-160 kA/m (بسیار کم)
• حداکثر دمای عملیاتی: 450-540 درجه سانتیگراد
• شاخص هزینه نسبی: 3-6 برابر فریت
• مقاومت در برابر خوردگی: عالی

2.4 آهنرباهای بلندگو ساماریوم کبالت (SmCo).

آهنرباهای بلندگوی کبالتی ساماریوم بهترین ترکیب از انرژی مغناطیسی بالا، پایداری دما و مقاومت در برابر خوردگی را از هر نوع آهنربایی ارائه می‌دهند، اما با هزینه‌ای که استفاده از آن‌ها را به برنامه‌های تخصصی صوتی حرفه‌ای و نظامی محدود می‌کند. آهنرباهای SmCo خواص مغناطیسی خود را تا دمای 300 تا 350 درجه سانتیگراد حفظ می کنند و ذاتاً بدون پوشش سطحی در برابر خوردگی مقاوم هستند و آنها را برای بلندگوهای مورد استفاده در محیط های شدید مانند سیستم های صوتی دریایی، درایورهای داخلی هوافضا و مانیتورهای حرفه ای با قدرت بالا که در شرایط صحنه گرم کار می کنند، انتخاب می کنند.

• ماندگاری (Br): 0.85-1.15 T
• اجبار (Hcj): 1200-3200 kA/m
• حداکثر دمای عملیاتی: 300-350 درجه سانتیگراد
• شاخص هزینه نسبی: 15-25 برابر فریت
• مقاومت در برابر خوردگی: عالی (بدون نیاز به پوشش)

3. کدام ماده آهنربایی بلندگو بهترین عملکرد را دارد؟

هیچ ماده مغناطیسی بلندگو در سطح جهانی بهترین نیست - رهبری عملکرد بستگی به معیارهای خاصی دارد که در اولویت قرار دارند. نئودیمیم منجر به چگالی انرژی و کارایی وزن می شود. فریت منجر به هزینه و قابلیت اطمینان حرارتی می شود. alnico منجر به شخصیت صوتی قدیمی. کبالت ساماریوم به دوام فوق العاده محیطی منجر می شود. جدول زیر مقایسه ای کنار هم از هر چهار ماده را در بین پارامترهای مرتبط با طراحی بلندگو ارائه می دهد.

جدول 1: مقایسه کنار هم از چهار ماده آهنربای بلندگوی اصلی در چگالی انرژی، عملکرد حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی، هزینه و کاربرد معمولی صوتی.

4. چرا اندازه و قدرت آهنربا برای کیفیت صدا مهم است

آهنربای بلندگوی قوی‌تر مستقیماً حساسیت را افزایش می‌دهد، اعوجاج را در قدرت بالا کاهش می‌دهد و کنترل گذرای باس را بهبود می‌بخشد - همه بهبودهای قابل اندازه‌گیری و شنیداری در عملکرد بلندگو. رابطه بین عملکرد آهنربا و خروجی صوتی توسط محصول Bl (محصول چگالی شار مغناطیسی B در تسلا و طول سیم سیم پیچ صدا l در میدان مغناطیسی، بر حسب متر) تنظیم می شود. Bl بالاتر به معنای نیروی بیشتر در آمپر است که به این معناست:

• حساسیت بالاتر: یک بلندگو با Bl = 12 T·m تقریباً 3 دسی بل خروجی بیشتری نسبت به بلندگو با Bl = 6 T·m در همان توان ورودی تولید می کند، همه چیزهای دیگر برابر هستند. در عمل، 3 دسی بل به معنای همان بلندی درک شده با نصف توان تقویت کننده است.
• اعوجاج هارمونیک کمتر: یک آهنربای قوی تر سیم پیچ صدا را در قسمت خطی حرکت خود محکم تر کنترل می کند و از گشتاور غیرخطی که اعوجاج هارمونیک ایجاد می کند، می کاهد. ووفرهای حرفه ای که THD زیر 0.5% را با توان نامی هدف قرار می دهند، معمولاً به مقادیر Bl 15-22 T·m نیاز دارند.
• پاسخ گذرا بهتر: میرایی الکترومغناطیسی آهنربا (اندازه گیری شده با ضریب Q، به ویژه Qes) سرعت توقف حرکت مخروط پس از یک ضربه گذرا را کنترل می کند. Higher Bl Qes را کاهش می دهد که باس را سفت می کند و بازتولید صداهای ضربی و سریع را بهبود می بخشد.
• کنترل قدرت بهبود یافته: یک میدان مغناطیسی قوی تر اجازه می دهد تا جریان بیشتری از سیم پیچ صوتی قبل از اشباع شار عبور کند و محدودیت های قدرت حرارتی و مکانیکی بلندگو را افزایش دهد.

4.1 طراحی مدار مغناطیسی و شکاف

آهنربا به تنهایی چگالی شار شکاف را تعیین نمی کند - طراحی کل مدار مغناطیسی (صفحه قطبی، صفحه بالایی و هندسه شکاف) به همان اندازه مهم است. سازندگان بلندگو از نرم‌افزار شبیه‌سازی مغناطیسی تحلیل المان محدود (FEA) برای بهینه‌سازی هندسه مدار استفاده می‌کنند و اطمینان حاصل می‌کنند که حداکثر شار به شکاف سیم‌پیچ صوتی با حداقل نشت به ساختارهای اطراف هدایت می‌شود. یک مدار مغناطیسی فریت که به خوبی طراحی شده باشد می تواند از یک سیستم نئودیمیوم با طراحی ضعیف بهتر عمل کند، و بر اهمیت طراحی کل سیستم بیش از انتخاب مواد آهنربایی به تنهایی تأکید می کند.

قطعات قطب تهویه شده (یک سوراخ مرکزی از طریق قطعه قطب و آهنربا) در درایورهای مدرن با توان بالا برای کاهش فشرده سازی هوا در پشت سیم پیچ صدا و کاهش مقاومت حرارتی مجموعه مغناطیسی استفاده می شود. این ویژگی طراحی، همراه با حلقه های کوتاه مسی (حلقه های فارادی) که در شکاف قرار گرفته اند، غیرخطی بودن اندوکتانس و اعوجاج درون مدولاسیون را در فرکانس های میانی و سه برابری بالا کاهش می دهد.

5. نحوه استفاده از آهنرباهای بلندگو در برنامه های مختلف

انتخاب آهنربای بلندگو به طور قابل توجهی بسته به دسته برنامه متفاوت است، که بر اساس اولویت های مختلف وزن، هزینه، قدرت و شرایط محیطی در هر بخش بازار هدایت می شود.

5.1 بلندگوهای صوتی خانگی مصرفی

آهنرباهای فریت بر ووفرهای صوتی خانگی، درایورهای میان رده، و بیشتر طرح های قفسه کتاب و بلندگوهای روی زمین غالب هستند. یک ووفر صوتی خانگی معمولی 6.5 اینچی (165 میلی متر) از آهنربای فریتی با وزن 450 تا 800 گرم استفاده می کند. وزن آهنربا در یک کابینت کف ثابت نگران کننده نیست و مزیت هزینه فریت در حجم تولید صدها هزار واحد در سال قابل توجه است.

5.2 بلندگوهای مانیتور حرفه ای و استودیویی

مانیتورهای حرفه ای استودیویی و درایورهای سیستم PA به طور فزاینده ای از آهنرباهای بلندگوی نئودیمیم استفاده می کنند، به ویژه در توییترها و درایورهای فشرده سازی متوسط پرقدرت. یک ووفر حرفه‌ای 15 اینچی مجهز به نئودیمیم می‌تواند در مقایسه با 11 تا 13 کیلوگرم برای مدل فریت معادل 6 کیلوگرم وزن داشته باشد - کاهش وزنی که برای مهندسان توریستی که کامیون‌های تجهیزات را بارگیری می‌کنند و آرایه‌های خط تقلب بسیار مهم است.

5.3 هدفون و مانیتور داخل گوش

تقریباً همه درایورهای هدفون پویا مدرن از آهنرباهای بلندگوی نئودیمیم استفاده می کنند. هندسه شکاف سیم پیچ صوتی کوچک در درایور هدفون 40 میلی متری به بالاترین چگالی شار ممکن برای دستیابی به حساسیت کافی (معمولاً 95-110 دسی بل SPL/mW) نیاز دارد. کل آهنربای نئودیمیوم مورد استفاده در یک درایور هدفون ممتاز تنها 2 تا 5 گرم وزن دارد، اما چگالی شار شکافی 1.5 T یا بالاتر ایجاد می کند.

مبدل‌های آرمیچر متعادل - که در مانیتورهای داخل گوشی و سمعک‌ها استفاده می‌شوند - نیز به آهنرباهای دقیق نئودیمیم متکی هستند، اما در هندسه عملکردی اساساً متفاوت که در آن آرمیچر در میدان مغناطیسی خم می‌شود نه یک سیم پیچ که به صورت خطی ترجمه می‌شود.

5.4 بلندگوهای خودرو

بلندگوهای خودرو در طول تاریخ تقریباً به طور انحصاری از آهنرباهای فریت استفاده می کردند، اما انتقال به وسایل نقلیه الکتریکی باعث افزایش استفاده از آهنرباهای بلندگوی نئودیمیم در سیستم های صوتی OEM ممتاز شده است. کاهش وزن یک عامل قابل اندازه گیری در برد خودروهای الکتریکی است و جایگزینی بلندگوهای فریتی درب با معادل های نئودیمیم در یک سیستم خودروی 12 بلندگوی کامل می تواند وزن کل سیستم صوتی را 3 تا 5 کیلوگرم کاهش دهد - سهم کوچک اما قابل اندازه گیری در کارایی.

5.5 بلندگوهای قابل حمل و بی سیم

بلندگوها و نوارهای صوتی قابل حمل بلوتوث به طور یکنواخت به آهنرباهای بلندگوهای نئودیمیم متکی هستند. چالش آکوستیک در این دستگاه‌ها دستیابی به باس و خروجی معنی‌دار از درایورهایی با قطر 40 تا 90 میلی‌متر در حجم کابینت اندازه‌گیری شده در ده‌ها سانتی‌متر مکعب است. فقط چگالی انرژی استثنایی نئودیمیم امکان دستیابی به محصولات Bl را برای حساسیت قابل استفاده در چنین فرمت های فیزیکی محدودی ممکن می سازد.

5.6 بلندگوهای تقویت کننده گیتار

بلندگوهای گیتار یکی از معدود کاربردهای با حجم بالا باقی مانده است که آهنرباهای بلندگوی alnico سهم بازار قابل توجهی را در کنار فریت حفظ می کنند. بلندگوهای گیتار مجهز به Alnico با یک افتادگی و رفتار فشرده‌سازی در سطوح درایو بالا همراه هستند که بسیاری از گیتاریست‌ها آن را به‌عنوان «پاسخ‌گوی لمسی» توصیف می‌کنند - آهنربا تا حدی تحت جریان سیم‌پیچ صوتی بالا مغناطیس‌زدایی می‌کند، شار را کاهش می‌دهد و فشرده‌سازی دینامیکی طبیعی ایجاد می‌کند که بسیاری آن را از نظر موسیقی بیانگر می‌دانند. بلندگوهای گیتار فریت، در مقابل، تمایل دارند که به صورت پویاتر و کارآمدتر باقی بمانند.

جدول 2: انتخاب نوع آهنربا بلندگو بر اساس دسته برنامه، نشان دادن مواد مغناطیسی غالب، منطق انتخاب اولیه، و محدوده اندازه درایور معمولی برای هر بخش بازار.

6. نحوه انتخاب مگنت بلندگوی مناسب برای طراحی خود

انتخاب آهنربای بلندگو بهینه نیاز به ارزیابی سیستماتیک پنج پارامتر طراحی دارد: محصول هدف Bl، محدوده دمای عملیاتی، پوشش فیزیکی، محیط نظارتی و بودجه.

مرحله 1 - محصول هدف Bl را تعریف کنید

از مدل‌سازی پارامتر Thiele-Small برای تعیین حداقل Bl مورد نیاز برای اهداف حساسیت، مدیریت توان و پاسخ فرکانسی خود استفاده کنید. بلندگوهای مصرف کننده سطح ورودی معمولاً Bl 6-9 T·m را هدف قرار می دهند. رانندگان حرفه ای 12-22 T·m را هدف قرار می دهند. سپس شبیه‌سازی مدار مغناطیسی باید هندسه آهنربایی مورد نیاز برای دستیابی به این Bl را در پوشش فیزیکی موجود تعیین کند.

مرحله 2 - بودجه حرارتی را تأیید کنید

دمای کار سیم پیچ صدا در یک درایور پرقدرت می تواند در طول استفاده مداوم از 200 درجه سانتیگراد تجاوز کند. گریدهای استاندارد نئودیمیم (N35-N52) از مغناطیس زدایی برگشت ناپذیر بالای 80 درجه سانتیگراد رنج می برند. همیشه درجه های دمای بالا را مشخص کنید (حداقل SH برای رانندگان حرفه ای، UH یا EH برای ساب ووفرهای پرقدرت). فریت و آلنیکو ذاتاً پایداری حرارتی بالاتری دارند و هنگامی که طراحی حرارتی درایور نمی‌تواند به دقت تأیید شود، انتخاب‌های مطمئن‌تری هستند.

مرحله 3 - پاکت فیزیکی را ارزیابی کنید

اگر قطر بیرونی یا عمق کلی بلندگو محدود باشد - مانند پانل های درب خودرو، دستگاه های قابل حمل یا نوارهای صوتی باریک - نئودیمیم تنها انتخاب عملی است. آهنرباهای فریت که همان حجم فیزیکی معادل نئودیمیم را اشغال می کنند، تقریباً یک هشتم انرژی مغناطیسی را فراهم می کنند و حساسیت کافی را غیرممکن می کنند.

مرحله 4 - زنجیره تامین و ریسک های نظارتی را در نظر بگیرید

نئودیمیم یک عنصر خاکی کمیاب است و تقریباً 60 تا 70 درصد از تولید جهانی نئودیمیم از یک کشور منفرد تأمین می‌شود که خطر تمرکز زنجیره تأمین را ایجاد می‌کند. تولیدکنندگان با حجم بالا که آهنرباهای بلندگوهای نئودیمیم را تامین می کنند باید صلاحیت چند تامین کننده را حفظ کنند و تحولات سیاست تجاری را نظارت کنند. آهنرباهای فریتی دارای یک پایگاه عرضه متنوع در سطح جهانی هستند و ریسک ژئوپلیتیکی به طور قابل توجهی کمتر است.

مرحله 5 - نمونه اولیه و اندازه گیری

پس از انتخاب مشخصات آهنربا، درایورهای نمونه اولیه باید با مجموعه کامل پارامترهای Thiele-Small با استفاده از ارتعاش سنج داپلر لیزری یا آنالایزر امپدانس اندازه گیری شوند. پارامترهای کلیدی اندازه‌گیری شده برای اعتبارسنجی عبارتند از Bl، Qes، Qts، فرکانس تشدید (Fs)، و اندوکتانس سیم پیچ صوتی (Le) در سطوح مختلف درایو، که خطی بودن را در محدوده عملیاتی مورد نظر تأیید می‌کند.

7. سؤالات متداول: سؤالات متداول در مورد آهنرباهای بلندگو

نتیجه گیری: انتخاب مگنت بلندگوی مناسب یک تصمیم مهندسی است

آهنرباهای بلندگو کالاهای قابل تعویض نیستند - انتخاب نوع آهنربا، درجه و هندسه مدار یک تصمیم مهندسی اصلی است که مستقیماً مشخص می کند که یک بلندگو چه کاری را می تواند انجام دهد و چه کاری را نمی تواند انجام دهد. فریت انتخاب منطقی برای کاربردهای ثابت و حساس به هزینه است که در آن وزن یک محدودیت نیست. نئودیمیم در هر جایی ضروری است که اندازه، وزن یا حساسیت اوج مورد نیاز فریت بیش از آنچه فریت می تواند ارائه دهد. Alnico جایگاه ویژه و ارزشمندی در تقویت ابزار دارد. کبالت ساماریوم به نیازهای حرارتی و خوردگی مورد نیاز برنامه های تخصصی حرفه ای و دفاعی پاسخ می دهد.

بازار جهانی آهنربا بلندگو منعکس کننده این تنوع است: تقاضای آهنربای نئودیمیم برای کاربردهای صوتی تقریباً تخمین زده شد. 18000 تن در سال در سال 2024 و با گسترش صدای بی سیم، وسایل نقلیه الکتریکی و صدای زنده حرفه ای، سالانه تقریباً 6 درصد رشد می کند. تولید آهنربای بلندگوی فریت در حجم واحد بسیار بزرگتر باقی می ماند، اما با نفوذ نئودیمیم به بخش های بیشتری از بازار، کندتر رشد می کند.

برای مهندسان و مشخص‌کننده‌ها، راهکار عملی سازگار است: از نیازهای صوتی و فیزیکی خود شروع کنید، از شبیه‌سازی مدار مغناطیسی برای بدست آوردن هدف چگالی شار شکاف استفاده کنید، و ماده آهنربایی را انتخاب کنید که با آن هدف مطابق با هزینه، دما و وزن شما باشد. بهترین آهنربا بلندگو قوی‌ترین یا گران‌ترین آهن‌ربا نیست – این آهنربا به درستی با کل طراحی سیستم مطابقت دارد.