Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
En primer lugar, debemos tener en cuenta ciertos puntos antes de definir los materiales magnéticos blandos .
- Inducción remanente:
En realidad, es el valor de inducción qué residuo, una vez que el material se magnetiza y luego el campo de magnetización se reduce a cero. Se denota por B r . - Fuerza coercitiva:
Es la cantidad de campo magnético negativo que es esencial para disminuir la inducción remanente a cero. Se denota por H c . - El área total del bucle de histéresis = la energía que se disipa cuando un material de volumen unitario se magnetiza durante un ciclo de funcionamiento.
- El crecimiento de dominios y la rotación de dominios tienen lugar durante la magnetización. Ambos pueden ser reversibles o irreversibles.
- Los materiales magnéticos se clasifican principalmente (según la magnitud de la fuerza coercitiva) en dos materiales magnéticos duros y materiales magnéticos blandos.
Ahora, podemos llegar al tema. Los materiales magnéticos blandos se pueden magnetizar y desmagnetizar simplemente. Esto se debe a que solo se necesita una pequeña cantidad de energía para el mismo. Estos materiales tienen un campo coercitivo muy pequeño que es inferior a 1000A / m.
El crecimiento de dominio de estos materiales se puede realizar fácilmente. Se utilizan principalmente para aumentar el flujo y / o abrir paso al flujo creado por la corriente eléctrica . Los principales parámetros que se utilizan para valorar o considerar los materiales magnéticos blandos son la permeabilidad (que se utiliza para determinar cómo reacciona un material al campo magnético aplicado), la fuerza coercitiva (que ya se ha comentado), la conductividad eléctrica (la capacidad de la sustancia para conducir corriente eléctrica). y magnetización de saturación (máxima cantidad de campo magnético que puede generar un material).
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Bucle de histéresis
En realidad, es un bucle trazado por el material que se magnetiza cuando se somete a un campo magnético alterno. Para materiales magnéticos blandos, el bucle será de área pequeña (figura 2). Entonces, la pérdida por histéresis es mínima.
Propiedades de los materiales magnéticos blandos
- Máxima permeabilidad.
- Fuerza coercitiva leve.
- Pequeña pérdida por histéresis.
- Pequeña inducción remanente.
- Magnetización de alta saturación
Algunos de los materiales magnéticos blandos importantes son los siguientes:
Hierro
puro El hierro puro contiene un contenido de carbono muy pequeño (> 0,1%). Este material se puede refinar para obtener la máxima permeabilidad y menos fuerza coercitiva con la ayuda de una técnica adecuada para convertirlo en un material magnético blando. Pero produce pérdidas por corrientes parásitas cuando se somete a una densidad de flujo muy alta debido a la baja resistividad. Por lo tanto, se utiliza en aplicaciones de baja frecuencia, como componentes para instrumentos eléctricos y núcleo en electroimán.
Aleaciones de hierro y silicio
Este material es el material magnético blando más comúnmente utilizado . La adición de silicio aumentará la permeabilidad, baja pérdida por corrientes parásitas debido al aumento de resistividad , baja pérdida por histéresis. Se utilizan en máquinas eléctricas rotativas, electroimán, máquinas eléctricas y transformadores .
Aleaciones de níquel hierro (Hypernik)
Se utiliza en equipos de comunicación como transformadores de audio, cabezales de grabación y moduladores magnéticos debido a la alta permeabilidad inicial en campos débiles. También poseen una histéresis baja y pérdidas por corrientes parásitas.
Chapa de acero de grano orientado: se utiliza para fabricar núcleos de transformadores.
Mu-metal:utilizado en transformadores en miniatura destinados a aplicaciones de circuitos.
Imanes de cerámica: se utilizan para fabricar dispositivos de memoria para dispositivos de microondas y computadoras.
Aplicación de materiales magnéticos blandos
Existen principalmente dos tipos de aplicaciones para materiales magnéticos blandos : aplicaciones de CA y aplicaciones de CC.
| Aplicación DC | Aplicación de CA |
| El material se magnetiza para realizar una operación y se desmagnetiza en la última parte de la operación. | El material estará siempre en estado magnetizado durante todo el tiempo de funcionamiento. Se realiza magnetizándose de una dirección a otra como un ciclo continuo. |
| Para la selección del material, la consideración principal es la permeabilidad. Se requiere una alta permeabilidad para un buen material. | Para la selección del material, la consideración principal es la pérdida de energía en el sistema. La pérdida de energía se produce porque el material gira alrededor del ciclo de histéresis. Un buen material debe tener una pequeña pérdida de energía. |
| Utilizado en el campo de blindaje magnético, piezas polares electromagnéticas, para activar el interruptor de solenoide, el imán permanente utiliza este material para hacer un camino para las líneas de flujo. | Se utiliza en transformadores de suministro de energía, convertidores DC-DC , motores eléctricos, para hacer un camino para el flujo en motores magnéticos permanentes, etc. |
