¿Puede una bobina modificar de manera reversible el campo de un imán permanente?

Question

Si tengo (por ejemplo) un imán de neodimio en forma de varilla y lo envuelvo con una bobina, ¿puedo usar la corriente en la bobina para sumar o restar del campo magnético permanente de manera reversible?

Además, ¿los campos se sumarían de forma lineal o dominarían los efectos de saturación?

Answer 1

Sí. A fuerzas de campo menores que la fuerza coercitiva, se aplica la superposición y el campo total es la suma de la magnetización más la intensidad de campo.

Tenga en cuenta que la mayoría de los materiales magnéticos duros tienen baja permeabilidad, por lo que se necesita mucha intensidad de campo para hacer una diferencia significativa. Pero generalmente también tienen alta coercitividad, es decir, se necesita una intensidad de campo muy alta para cambiar permanentemente la magnetización establecida.

Los efectos de saturación pueden ser o no un problema, pero esto dependerá de las piezas polares en el sistema, no del imán en sí. Básicamente, el imán ya está permanentemente saturado, por eso se dice que su permeabilidad es baja.

También tenga en cuenta que, bajo una intensidad de campo instantánea lo suficientemente alta, la magnetización del imán se verá afectada. Así es como los hacen en primer lugar, después de todo. Esta es una buena razón para, por ejemplo, limitar electrónicamente la corriente máxima a través del devanado, o evitar exponerlo a transitorios externos ilimitados. Esto es más preocupante en máquinas con piezas polares de hierro (Bsat > 1.2T) e imanes de ferrita (Br ~ 0.4T), que con NdFeB (Br ~ 1.5T), y se necesita bastante intensidad de campo para un imán desnudo (sin piezas polares) (aprox. 105 A/m).

Oh, también tenga en cuenta que los cambios en la intensidad de campo inducen corrientes de Foucault en el imán, lo que lo calentará, y que actúan en oposición a la autoinductancia de la bobina. (Esto también afecta la rapidez con la que se puede cambiar el campo externo y su distribución. Véase también: efecto piel.) Esto es más significativo para NdFeB y otros imanes metálicos; no es un problema para las ferritas duras.