¿Cuál es la densidad de corriente en estos experimentos con levitación magnética de neodimio?

Aquí está el vídeo:

https://www.youtube.com/watch?v=keMpUaoA3Tg

El experimentador lanza un imán de neodimio en un tubo de cobre. Aparentemente, induce corrientes en el cobre, que crean campos magnéticos que resisten el movimiento del imán.

La pregunta es: ¿qué tan grandes son estas corrientes?

¿Qué tan fuerte es el imán? Supongo que puedes comparar su tamaño con los que están a la venta.

Respuestas (1)

El caso de un imán cilíndrico, de 1 cm de diámetro, 1 cm de largo, en un tubo de cobre de 1,2 cm parece un conjunto razonable de condiciones. El imán desciende por la tubería (en demostraciones que he visto); eso significa que ha alcanzado la velocidad terminal. La fuerza de repulsión de la corriente inducida por delante de los polos N y S del imán está retardando el movimiento, en este caso ha cancelado exactamente la gravedad, porque la aceleración es cero.

Entonces, hay un anillo de corriente debajo del polo N que avanza, de 1,2 cm de diámetro, y un segundo anillo de corriente (que va en la dirección opuesta) debajo del polo S que avanza. Ambas corrientes se oponen al campo B que se aproxima y cada una proporciona la mitad de la fuerza de retardo.

fuerza = B x I * Longitud_de_cable

m * g = 2 * B x I _norte * pi * (0,012 metros)

por lo que cada una de las dos corrientes de anillo es aproximadamente

Yo = m * g /(2*pi* 0.012 * B)

Para un imán de 0,01 kg y un campo radial de 0,3 T en la ubicación de la tubería, eso nos da 4,2 amperios de corriente.

Probablemente eso esté en una banda de tal vez medio centímetro de largo y tan gruesa como la tubería; la densidad de corriente se puede calcular a partir de eso.

Para obtener números precisos, debe medir B en la región que ocupa el tubo y, por supuesto, poner dimensiones realistas para el imán y el tubo. He ignorado por completo el campo B axial, no "corta" el tubo.