O que é um núcleo magnético?

Os núcleos magnéticos são peças de metal ferroso altamente permeáveis ​​que geralmente são enroladas com uma bobina de arame e usadas na produção de dispositivos mecânicos ou magnéticos. Devido à alta permeabilidade do núcleo de metal, ele é capaz de concentrar linhas de campo magnético dentro de si, criando um campo magnético muito mais forte. Esses componentes são usados ​​em uma variedade de aplicações industriais, incluindo transformadores elétricos, eletroímãs, motores e dispositivos de indução.

Quando montado adequadamente, um núcleo magnético pode criar correntes magnéticas muito fortes e concentradas. Existem cinco fatores básicos que determinam a eficácia de um núcleo magnético. Quando todas as cinco condições são atendidas, núcleos magnéticos extremamente poderosos podem aprimorar os campos magnéticos criados pela eletricidade e pelos ímãs permanentes.

Os cinco fatores principais no projeto do núcleo magnético são a forma geométrica, a folga de ar, as propriedades dos metais do núcleo, a temperatura operacional e a laminação. A forma e o espaço de ar do núcleo magnético afetam o caminho do campo magnético. As propriedades do metal e a temperatura operacional afetam a concentração do campo magnético e a reação do núcleo às forças magnéticas. A laminação do núcleo afeta ainda os caminhos magnéticos e a concentração, eliminando correntes de Foucault, que podem interromper os campos magnéticos típicos ou causar excesso de calor.

Embora um núcleo magnético possa, por definição, ser qualquer peça de metal ferroso envolvida em arame, existem algumas formas básicas que são predominantemente usadas em aplicações industriais. Essas formas incluem o núcleo cilíndrico reto, o núcleo I, o núcleo C ou U, o núcleo E, o núcleo do vaso, o núcleo toroidal, o núcleo do anel e o núcleo plano. Cada uma dessas formas fornece propriedades específicas de concentração do campo magnético. Essas formas de núcleo magnético podem ser usadas com vantagem, às vezes aumentando o campo magnético de uma bobina em mais de 1.000 vezes o campo magnético inicial da bobina.

Em alguns casos, o núcleo magnético está sujeito a perda de energia durante a operação, devido às propriedades do metal de que é feito. Nos casos em que uma corrente magnética deve ser comutável, a formação de um campo magnético permanente pelo núcleo pode ser prejudicial. Por exemplo, um núcleo de transformador elétrico que fica permanentemente magnetizado pode ser inutilizado para sua tarefa. Esse magnetismo indesejável é chamado de histerese e pode ser contornado pelo uso de metais do núcleo magnético com um ponto de histerese mais baixo. Tais metais são conhecidos como metais macios e incluem ferro macio e aço laminado de silício.