Pregunta para aumentar el flujo de un electroimán

R. Esta pregunta tiene dos partes. La primera parte implica la ley de amperios relativa a la fuerza de un electroimán medida en Tesla. La ley de amperios establece que la fuerza del campo B de la fuerza del electroimán está determinada por las vueltas de amperios y la corriente en dichas vueltas conocidas como MMF.

Sin embargo, la ley de amperios se basa en la permeabilidad del cable utilizado para dicho amperio vueltas de uno. ¿Qué pasa si usamos una permeabilidad de 1000 veces eso (hierro)? ¿No se amplificaría el campo magnético de la corriente por cada vuelta de un electroimán si en su lugar se utilizara un cable de alta permeabilidad? ¿No aumentaría eso la fuerza del electroimán por mil veces?

B. Si un electroimán tiene un núcleo formado por diez alambres de hierro individuales, cada uno aislado del otro, pero parte del mismo circuito magnético con reluctancia paralela, ¿no se magnetizaría cada alambre, y viendo cómo los campos magnéticos son acumulativos, esto no crear un flujo total más fuerte que un núcleo de igual área transversal? Si un solo núcleo de la misma área transversal tuviera 0,1 Tesla pero con el núcleo con diez cables de hierro y cada campo magnético es acumulativo, ¿su intensidad de campo total sería de 0,1 Tesla x10? El núcleo con 10 cables tiene el mismo devanado de 90 grados alrededor de los diez, por lo que a cada cable le parece la misma vuelta de amperios o MMF.

El electroimán al que me refiero en ambos casos es un circuito cerrado y no tiene espacio de aire. El hierro es un mal conductor pero su permeabilidad es mil veces mayor que la del cobre para amplificar el campo magnético de la corriente. Entonces la longitud requerida debe ser mil veces menor que para el cobre.
Incluye un diagrama detallado. Andy tiene razón sobre los electroimanes y, francamente, no sé a qué te refieres con uno que no tiene espacio de aire. Mientras que las superficies de fuerza magnética terminan en la corriente que las genera, y esto requiere que la fuerza magnética (que es una parte del campo magnético) penetre un cable para alcanzar esas cargas, la permeabilidad tiene que ver con la densidad de flujo, que es la otra parte de el campo magnético La densidad de flujo más alta está dentro de la bobina y es perpendicular a los bucles circulares de alambre. Toda la idea parece equivocada. Pero tal vez un diagrama aclare eso.
El núcleo de un electroimán es un componente magnético. Los devanados del electroimán NO son un componente magnético y su permeabilidad magnética no es importante.

Respuestas (2)

El hierro es un mal conductor en comparación con el cobre, por lo que hacer un electroimán con alambre de hierro no es un buen comienzo. A continuación, un electroimán tiene básicamente un espacio de aire masivo y este es el bit que atrae, es decir, el extremo de trabajo de un electroimán es el espacio de aire. Esta es generalmente la razón por la cual la fuerza de atracción producida por un electroimán solenoide no tiene nada que ver con la permeabilidad del núcleo: -

Fuerza = ( norte ⋅ I ) 2 ⋅ 4 π 10 − 7 ⋅ A 2 gramo 2

  • F = Fuerza
  • Yo = actual
  • N = Número de vueltas
  • g = Longitud del espacio entre el solenoide y el metal magnetizable
  • A = Área

¿No aumentaría eso la fuerza del electroimán por mil veces?

Sí o No , si satura la capacidad de flujo magnético, entonces se comporta como un cable de resistencia y consume mucha más corriente.

Parece comprender la relación de las variables que afectan el campo magnético en unidades Tesla, pero no está familiarizado con las propiedades de los materiales.

El aire no se satura ni tiene histéresis, mientras que los materiales magnéticos con alto mu se saturan y tienen una amplia gama de propiedades.

En general, los límites de ferrita oscilan entre 0,5 y 0,7 T en los mejores materiales, mientras que las mejores laminaciones de acero laminado en frío (CRGOS) (utilizado en grandes transformadores) comienzan en 5 ~ 7 Tesla y pueden superar las 10 T con materiales caros exóticos. Pérdida de laminación, los problemas medidos en vatios/kg disminuyen con el espesor y requieren un revestimiento aislante de silicato.

La ferrita magnética tiene espacios no magnéticos de nanopartículas en el material, mientras que el acero utiliza espacios de silicato y los transformadores especiales con espacio de aire pueden almacenar más energía utilizando el espacio de aire calibrado.

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