Cos'è un nucleo magnetico?

I nuclei magnetici sono pezzi di metallo ferroso altamente permeabili che di solito sono avvolti da una bobina di filo e utilizzati nella produzione di dispositivi meccanici o magnetici. A causa dell'elevata permeabilità del nucleo metallico, è in grado di concentrare le linee di campo magnetico all'interno di sé, creando un campo magnetico molto più forte. Queste parti dei componenti sono utilizzate in una varietà di applicazioni industriali, tra cui trasformatori elettrici, elettromagneti, motori e dispositivi di induzione.

Se assemblato correttamente, un nucleo magnetico può creare correnti magnetiche molto forti e concentrate. Esistono cinque fattori di base che determinano l'efficacia di un nucleo magnetico. Quando tutte e cinque le condizioni sono soddisfatte, i nuclei magnetici estremamente potenti possono migliorare i campi magnetici creati da elettricità e magneti permanenti.

I cinque fattori principali nella progettazione del nucleo magnetico sono la forma geometrica, il gap d'aria, le proprietà dei metalli del nucleo, la temperatura di funzionamento e la laminazione. La forma e lo spazio d'aria del magneticoEffetto core Il percorso del campo magnetico. Le proprietà del metallo e della temperatura operativa hanno un effetto su come il campo magnetico è concentrato e su come il nucleo stesso reagisce alle forze magnetiche. Laminazione del nucleo influisce ulteriormente percorsi magnetici e concentrazione eliminando le correnti parassite, il che potrebbe interrompere i campi magnetici tipici o causare un eccesso di accumulo di calore.

Mentre un nucleo magnetico potrebbe, per definizione, essere qualsiasi pezzo di metallo ferroso avvolto nel filo, ci sono alcune forme di base che sono prevalentemente utilizzate in applicazioni industriali. Queste forme includono il nucleo cilindrico dritto, il core I, il nucleo C o U, il nucleo E, il nucleo di vaso, il nucleo toroidale, il nucleo ad anello e il nucleo planare. Ognuna di queste forme fornisce proprietà specifiche di concentrazione del campo magnetico. Queste forme del nucleo magnetico possono essere utilizzate a buon vantaggio, a volte aumentando la f magneticaield di una bobina di oltre 1.000 volte il campo magnetico iniziale delle bobine.

In alcuni casi, il nucleo magnetico è soggetto a perdita di energia durante il funzionamento, a causa delle proprietà del metallo da cui è realizzato. Nei casi in cui una corrente magnetica deve essere commutabile, la formazione di un campo magnetico permanente dal nucleo potrebbe rivelarsi dannosa. Ad esempio, un nucleo di trasformatore elettrico che diventa permanentemente magnetizzato può essere reso inutilizzabile per il suo compito. Questo magnetismo sgradito si chiama isteresi e può essere eluso dall'uso di metalli del nucleo magnetico con un punto di isteresi inferiore. Tali metalli sono noti come metalli morbidi e includono ferro morbido e acciaio al silicio laminato.