¿Qué es un núcleo magnético?
Los núcleos magnéticos son piezas de metales ferrosos altamente permeables que generalmente se envuelven con una bobina de alambre y se utilizan en la producción de dispositivos mecánicos o magnéticos. Debido a la alta permeabilidad del núcleo metálico, es capaz de concentrar líneas de campo magnético dentro de sí mismo, creando un campo magnético mucho más fuerte. Estos componentes se utilizan en una variedad de aplicaciones industriales, incluidos transformadores eléctricos, electroimanes, motores y dispositivos de inducción.
Cuando se ensambla correctamente, un núcleo magnético puede crear corrientes magnéticas concentradas muy fuertes. Hay cinco factores básicos que determinan la efectividad de un núcleo magnético. Cuando se cumplen las cinco condiciones, los núcleos magnéticos extremadamente potentes pueden mejorar los campos magnéticos creados por la electricidad y los imanes permanentes.
Los cinco factores principales en el diseño del núcleo magnético son la forma geométrica, el espacio de aire, las propiedades de los metales del núcleo, la temperatura de funcionamiento y la laminación. La forma y el entrehierro del núcleo magnético afectan la trayectoria del campo magnético. Las propiedades del metal y la temperatura de funcionamiento tienen un efecto sobre cómo se concentra el campo magnético y cómo el núcleo mismo reacciona a las fuerzas magnéticas. La laminación del núcleo afecta aún más las rutas magnéticas y la concentración al eliminar las corrientes de Foucault, que podrían interrumpir los campos magnéticos típicos o causar un exceso de acumulación de calor.
Si bien un núcleo magnético podría, por definición, ser cualquier pieza de metal ferroso envuelto en alambre, existen algunas formas básicas que se utilizan predominantemente en aplicaciones industriales. Estas formas incluyen el núcleo cilíndrico recto, el núcleo I, el núcleo C o U, el núcleo E, el núcleo pot, el núcleo toroidal, el núcleo anular y el núcleo plano. Cada una de estas formas proporciona propiedades específicas de concentración de campo magnético. Estas formas de núcleo magnético se pueden usar con buena ventaja, a veces aumentando el campo magnético de una bobina en más de 1,000 veces el campo magnético inicial de las bobinas.
En algunos casos, el núcleo magnético está sujeto a pérdida de energía durante la operación, debido a las propiedades del metal del que está hecho. En los casos en que una corriente magnética debe ser conmutable, la formación de un campo magnético permanente por el núcleo podría resultar perjudicial. Por ejemplo, un núcleo de transformador eléctrico que se magnetiza permanentemente puede quedar inutilizable para su tarea. Este magnetismo desagradable se llama histéresis y puede evitarse mediante el uso de metales de núcleo magnético con un punto de histéresis más bajo. Dichos metales se conocen como metales blandos e incluyen hierro blando y acero al silicio laminado.