Sé que los campos magnéticos pueden ser redirigidos, pero... ante una situación en la que tienes un campo magnético estático sobre una gran área, y quieres cambiar rápidamente la intensidad del campo magnético. ¿Es factible redirigir campos cercanos y curvar el campo hacia un punto único, aumentando así la densidad de flujo y la intensidad?
la respuesta con el cono es excelente y todo, ¿pero hay alguna alternativa?
Sí, es posible guiar las líneas del campo magnético usando un material magnético moldeado. Al igual que las líneas del campo se concentran al entrar en el polo sur de un imán desde una gran área, un campo magnético externo puede ser "reunido" utilizando, por ejemplo, un trozo de hierro en forma de cono. El cono puede ser posicionado de modo que el campo estático extendido sobre una gran área entre en el extremo ancho del cono. El hierro confina el campo y lo guiará hacia la punta del cono, donde emergerá con una densidad mucho mayor y, por lo tanto, una fuerza de campo magnético mucho mayor.
Esto, por supuesto, reducirá el campo a los lados del cono, ya que este método no aumentará el campo magnético total presente en la región. Las líneas del campo que solían ocupar ese espacio ahora simplemente están confinadas dentro del cono.
Esto es básicamente lo que hace un solenoide. Tienes múltiples anillos de corriente, y "dentro" del solenoide los bucles del campo magnético se concentran mientras que fuera son muy débiles y en realidad divergentes en el caso límite. Una pregunta mucho más interesante es si se podría diseñar un solenoide o una estructura similar al solenoide que "minimice" los campos magnéticos y corrientes "dentro" de las fuentes (bucles de alambre) mientras se maximiza en la región "fuera" de las "fuentes" (interior del solenoide sin corrientes o fuentes). Esto tendría implicaciones prácticas, ya que hay límites en cuánta corriente y campos magnéticos pueden tolerar los materiales que contienen las corrientes antes de que se descompongan. Sería genial si se pudiera generar campos muy grandes fuera de las fuentes para, por ejemplo, confinar un plasma de fusión magnética, sin que la estructura que contiene las corrientes generadoras se descomponga. Es un problema mucho más difícil porque se tiene que tratar el campo dentro de los propios conductores. He pensado en ello sin éxito durante un tiempo y me encantaría encontrar a alguien que haya trabajado más en esto. Tal vez no se podría resolver fácilmente de manera analítica, pero al igual que están haciendo con las antenas en estos días, tal vez, dado que las ecuaciones ya están allí, la deus ex machina de los algoritmos genéticos podría ser útil si se pudieran definir todos los parámetros. Además, hay quizás un enfoque completamente diferente al del solenoide, que es un campo electromagnético dinámico. Dado que estos pueden ser auto-propagantes en el vacío, y uno teóricamente podría enfocar un campo magnético fuera de una fuente. Técnicamente, habría campo lejano (radiación) en tales casos, pero no en todos los casos. Por ejemplo, Schott descubrió en 1933 soluciones no radiantes para objetos cargados esféricamente que rotaban a velocidades relativistas. Hasta donde sé, nadie ha diseñado un objeto que pudiera hacer esto sin tales altas velocidades, pero este tipo de problemas han sido resueltos antes por un diseño más ingenioso.
El generador de compresión de flujo bombeado explosivamente está cerca de lo que describes (http://es.wikipedia.org/wiki/Generador_de_compresi%C3%B3n_de_flujo_bombeado_explosivamente): "el flujo magnético producido por un conductor enrollado está confinado en el interior de un tubo metálico hueco rodeado por explosivos, y sometido a una fuerte compresión cuando los explosivos son detonados" (una descripción de una de las implementaciones) - el flujo magnético a través del tubo permanece en gran medida sin cambios, pero el radio del tubo disminuye debido a la explosión, por lo que el campo magnético aumenta dramáticamente. Este es un dispositivo de un solo uso.
Usando un trozo de acero cuadrado de 4", hicimos que el mecanicista convirtiera un cono plano de 4" en la base y 1" en la parte superior. Cuando se adjuntó al extremo de un electroimán reciclado previamente utilizado para separar chatarra de hierro, pudimos lograr (si mal no recuerdo, esto fue hace treinta años) un aumento cuádruple en la densidad a alrededor de 80 kG/in².
Y sí, todos lo pasamos muy bien.
Esto puede ser lo que estás buscando - una serie de imanes (permanentes o electromagnéticos) pueden ser orientados en oposición y en un ángulo de 90 grados a un polo magnético, concentrando el campo en una región en forma de haz de alta intensidad:
"Aparato y método para amplificar un haz magnético", patentado por Boyd Bushman para Lockheed en 1997: http://www.google.com/patents/US5929732
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