Blocarea campurilor magnetice

Data publicarii: 2015-05-06 Accesari: 5531 Comentarii: 10

Nu exista material care sa izoleze campul magnetic, deci campurile magnetice nu pot fi blocate ci doar redirectionate, scurtcircuitate. Prin urmare, asa numitele "scuturi magnetice" nu blocheaza campul magnetic ci il deviaza. Mai multe detalii interesante in articol.

Pentru inceput, trebuie sa clarificam un aspect: campurile magnetice vor trece prin plastic, lemn, aluminiu sau chiar plumb, ca si cum nu ar fi acolo. Campurile magnetice nu pot fi blocate ci doar redirectionate. Singurele materiale ce pot redirectiona campurile magnetice sunt materialele feromagnetice cum ar fi fierul (Fe), nichelul (Ni), cobaltul (Co) si otelul.

Toate campurile magnetice cauta calea cea mai scurta de la nord la sud. Materialele feromagnetice permit campurilor magnetice sa se miste mult mai usor decat prin aer. Astfel, o bucata de otel va fi o scurtatura, campul magnetic parcurgand drumul de la nord la sud mult mai usor decat prin aer. Pentru a indeparta magnetismul dintr-o zona, puteti utiliza otelul pentru a furniza magnetului o scurtatura si a redirectiona campul magnetic pe o ruta alternativa.

camp magnetic aer liberscut magnetic

Dupa cum se vede din reprezentarea grafica de mai sus, o placa de otel va redirectiona liniile fluxului magnetic. Dincolo de placa de otel, campul magnetic este redus aproape in totalitate deoarece o mare parte din acesta circula acum prin placa. Masura in care campul magnetic poate fi redirectionat este data de permeabilitatea magnetica a materialului folosit. Cele mai eficiente materiale sunt cele derivate din permalloy (cca 80% nichel, 20% fier).

Puteti, deci, sa plasati un scut intre doi magneti astfel incat campurile lor magnetice sa nu mai interactioneze? Raspunsul este un nu categoric. Nu exista un izolator magnetic echivalent cu cel electric, campul magnetic trece prin  orice. Singurul lucru pe care il puteti face pentru ca cei doi magneti sa nu interactioneze este sa-i departati unul de celalalt.

Care este cel mai bun material?

Pentru multe aplicatii ce implica magneti neodim mari, puternici, punctul mai mare de saturatie al otelului (cca 22.000 Gauss) face din acesta alegerea mai buna. Exemplu: pentru a transporta materiale puternic magnetizate, liniile aeriene cer sa nu existe magnetism inafara cutiei. Pentru a realiza acest lucru, se pune magnetul in centru iar toate cele 6 fete ale cutiei vor fi acoperite pe interior cu foi de otel. Daca magnetul este foarte puternic, atunci se folosesc mai multe straturi. Campul magnetic, care in mod normal ar trece prin peretii cutiei, este acum redirectionat prin otel, alegand drumul mai scurt de la nord la sud.

Pentru electronicele sensibile, unde forta campului magnetic este scazuta, exista materiale specializate ce au o performanta mai buna decat otelul. Cel mai cunoscut astfel de material este MuMetal, un aliaj din nichel si fier (aprox 77% nichel, 16% fier, 5% cupru si 2% crom sau molibden), insa exista multe astfel  de materiale derivate din permalloy cu proprietati magnetice similare: supermalloy, supermumetal, nilomag, sanbold, Molybdenum Permalloy, Ultraperm, M-1040, etc.

Aceste materiale specializate au de obicei o permeabilitate magnetica mai mare dar un punct de saturatie mai mic, altfel spus absorb mai bine campul magnetic dar se satureaza, se ” incarca” mai repede.  Spre deosebire de otel (cca 22 000 Gauss), MuMetal se satureaza la cca 8 000 Gauss.

Exemple de utilizare a MuMetal: transformatoare electrice, hard-disk-uri, tuburi catodice, etc.

Ce forme poate lua un scut magnetic?

Cea mai eficienta forma pentru un scut magnetic este cea sferica, insa nu este deloc practica. Urmatoarea forma ca eficienta este cea cilindrica. Suprafetele curbe ale cilindrului favorizeaza absorbtia campului magnetic.

Atunci cand nici cilindrul nu este practic, se vor folosi paralelipipezi, cutii metalice. Aceste cutii sunt cu atat mai eficiente cu cat au colturile mai rotunjite, deoarece campul magnetic care circula prin metal nu va putea urmari unghiurile ascutite prea usor si astfel acesta poate evada.

Cel mai putin eficient scut magnetic este cel format dintr-o singura foaie metalica, deoarece nu va acoperi decat o parte a campului magnetic.

Concluzie: in campurile cu o densitate scazuta (ex: electronice), aceste materiale specializate furnizeaza o atenuare mai buna a campului magnetic. Cand densitatea campului magnetic este mare, MuMetal devine saturat si nu mai este eficient. In aceste cazuri, otelul furnizeaza o buna atenuare a campului magnetic si un punct de saturatie mult mai mare.

 

Flux magnetic – totalitatea liniilor de camp ce strabat o suprafata

Permeabilitate – masoara abilitatea unui material de a absorbi fluxul magnetic. Cu cat e mai mare, cu atat e mai bine. (otel: 1000 – 3000, MuMetal: 300 000 – 400 000).

Punct de saturatie – densitatea fluxului magnetic de la care materialul nu mai poate contine mai mult flux magnetic (otel: cca 22 000 Gauss, MuMetal: cca 8 000 Gauss)

Pentru a intelege mai bine permeabilitatea si saturatia, imaginati-va un burete. Unii bureti au gauri mai mari iar altii au o structura mai densa, dar toti absorb apa pana cand devin saturati.

 

Etichete:

Comentarii

Scris la 2016-02-08 16:14:35 Postat de Magneo Smart Comenteaza
Salut, Robert! Raspunsul la prima intrebare e simplu, nu trebuie sa calculezi prea mult: un magnet va avea forta cea mai mare de atractie la suprafata sa. Cu cat te departezi mai mult de suprafata magnetului cu atat forta va fi mai slaba. Referitor la cea de-a doua intrebare, magnetii neodim reactioneaza foarte bine la frig. Daca pornesti de la temperatura camerei si scazi temperatura, puterea magnetului chiar va creste putin. O scadere notabila in forta va putea fi observata abia sub -130°C.
Scris la 2016-02-08 15:55:24 Postat de Magneo Smart Comenteaza
Salut, Puiu! Polurile similare ale magnetilor se vor respinge intotdeauna, indiferent de materialul pe care il vei pune intre ele, pur si simplu acestea sunt legile fizicii. Desigur, magnetii cu poluri opuse pot fi unite atat timp cat aplicam o forta mai mare decat forta de respingere.
Scris la 2016-01-26 01:18:32 Postat de Robert Comenteaza
Buna. Am si eu doua nelamuriri referitoare la magneti. Sper sa ma puteti ajuta. In primul rand as vrea sa stiu cu as putea calcula distanta la care gasim punctul maxim al fortei de atractie a campului magnetic. Sa il numim punctul in care magnetul este eficient. Cea de a doua intrebare ar fi legata de magnetii neodimium. Toata lumea mentioneaza temperatura maxima de lucru a magnetului. Nu exista si o temperatura minima? Temperaturile scazute influenteaza eficienta magnetului? Va multumesc.
Scris la 2016-01-24 21:10:42 Postat de Puiu Comenteaza
Bună, Dacă am doi magneți baghetă, așezați în linie S-N N-S. Ei se resping. Ce material pot intercala între ei si cum pentru ca să nu mai interacționeze câmpurile lor, pentru a fi apropiați?
Scris la 2015-11-24 10:59:45 Postat de Magneo Smart Comenteaza
Salut, Jack! Pentru un control bun asupra sferei de la distanta recomandam Magnet neodim cilindru 20 x 34 mm sau un magnet bloc cu magnetizare longitudinala (la capete) 50 x 50 x 15.
Scris la 2015-11-20 14:39:02 Postat de Jack Comenteaza
Salut.imi poate spune cnv cum as putea controla o bila din otel cu un magnet? Ele fiind despartite de un strat de sticla de 1 cm grosime. Mulțumesc
Scris la 2015-10-02 16:03:55 Postat de Magneo Smart Comenteaza
D-na/d-soara Stefania, nu suntem in masura sa va spunem daca sandalele respective sunt sau nu potrivite pentru d-voastra, cel mai potrivit in acest sens este medicul specialist care se ocupa de afectiunea d-voastra. Tot ce va putem spune este ca acolo unde exista un magnet va exista si un camp magnetic.
Scris la 2015-09-03 13:54:57 Postat de zuica stefania Comenteaza
Am cumparat o pereche de sandale care au in zona calcaiului o folie magnetica( incastrata). va rog daca imi puteti da o informatie pertinenta, pentru ca am un stentimplantat la inima si pe deasupra mai am o afectiune care imi contraindica orice reactie magnetica creeata in corp ( de ex am o lucrare dentara cu un aliaj care necesita sa-l schimb, tocmai pentru ca se suspecteaza ca ar creea un camp magnetic. Va multumesc anticipat!
Scris la 2015-05-12 16:13:16 Postat de Magneo Smart Comenteaza
Salut, Daniel! Daca simplificam suficient, putem spune ca si una si alta :) Saturatia este o caracteristica a materialelor precum ferul, nichelul, cobaltul si aliajele lor si descrie starea in care magnetizarea materialului este maxima. Materialele feromagnetice (precum ferul) sunt compuse din regiuni microscopice numite domenii magnetice. Aceste domenii magnetice actioneaza precum niste magneti permanenti minusculi ce isi pot schimba directia magnetizarii. Inaintea aplicarii campului magnetic extern, campurile magnetice ale acestor domenii sunt orientate aleatoriu, anulandu-se unele pe altele. Dupa aplicarea campului magnetic extern, campurile magnetice microscopice ale domeniilor se aliniaza paralel cu directia acestuia, cumulandu-se pentru a forma un singur camp magnetic. Materialul devine magnetizat si iti raspunde astfel la prima parte a intrebarii: cat timp este sub influenta campului magnetic extern, materialul se comporta precum un magnet. Ce se intampla insa cand materialul este saturat? Atunci cand campul magnetic extern este suficient de puternic el va alinia absolut toate domeniile magnetice ale materialului feromagnetic, astfel incat campul magnetic generat prin alinierea domeniilor magnetice nu mai poate creste. Dincolo de acest punct, materialul feromagnetic se va comporta ca unul non-magnetic. Acest punct difera in functie de materiale, de exemplu ferul devine saturat la 1.6 - 2.2 T, feritele la 0.2 - 0.5 T iar MuMetal la cca 0.8 T.
Scris la 2015-05-09 23:38:11 Postat de KISS DANIE Comenteaza
Buna, ce se intampla cu un material expus unui camp magnetic si este saturat la maxim, devine "magnet" sau nu mai poate opri campul magnetic si acesta trece prin el ca si cum ar fi aer?

Lasa un comentariu

Introdu codul din imagine


Viziteaza magazinul MagnetiPuternici.ro pe ShopMania
Magneo Smart | Magneti Puternici © 2017