Prima di tutto, dobbiamo tenere presenti alcuni punti prima di definire i materiali magnetici morbidi.
Induzione remanente:
È in realtà il valore dell'induzione che rimane, una volta che il materiale è stato magnetizzato e poi il campo magnetizzante è ridotto a zero. È indicato con Br.
Forza coercitiva:
È l'ammontare del campo magnetico negativo necessario per ridurre l'induzione remanente a zero. È indicata con Hc.
L'area totale della curva di isteresi = l'energia dissipata quando un materiale di volume unitario viene magnetizzato durante un ciclo di operazione.
Durante la magnetizzazione avviene la crescita dei domini e la rotazione dei domini. Entrambi possono essere reversibili o irreversibili.
I materiali magnetici sono principalmente classificati (in base alla magnitudine della forza coercitiva) in due - materiali magnetici duri e materiali magnetici morbidi,
Ora, possiamo passare al tema. I materiali magnetici morbidi possono essere facilmente magnetizzati e demagnetizzati. Questo perché è necessaria solo una piccola quantità di energia. Questi materiali hanno un campo coercitivo molto piccolo, inferiore a 1000A/m.
La crescita dei domini di questi materiali può essere facilmente realizzata. Sono principalmente utilizzati per aumentare il flusso o/ed aprire un percorso per il flusso creato dalla corrente elettrica. I principali parametri utilizzati per valutare o considerare i materiali magnetici morbidi sono la permeabilità (utilizzata per determinare come un materiale reagisce al campo magnetico applicato), la forza coercitiva (già discussa), conduttività elettrica (la capacità del materiale di condurre corrente elettrica) e la saturazione magnetica (massima quantità di campo magnetico che un materiale può generare).
È in effetti un ciclo tracciato dal materiale magnetizzato quando sottoposto a un campo magnetico alternato. Per i materiali magnetici morbidi, il ciclo sarà di piccola area (figura 2). Quindi, le perdite di isteresi sono minime.
Massima permeabilità.
Piccola forza coercitiva.
Piccole perdite di isteresi.
Piccola induzione remanente.
Alta saturazione magnetica
Alcuni dei materiali magnetici morbidi significativi sono i seguenti:
Ferro puro
Il ferro puro contiene una quantità minima di carbonio (> 0,1%). Questo materiale può essere raffinato per ottenere la massima permeabilità e una bassa forza coercitiva con l'aiuto di tecniche appropriate per renderlo un materiale magnetico morbido. Tuttavia, produce perdite di corrente indotta quando sottoposto a densità di flusso molto alta a causa della bassa resistività. Pertanto, viene utilizzato in applicazioni a bassa frequenza, come componenti per strumenti elettrici e nucleo in elettromagneti.
Leghe di ferrosilicio
Questo materiale è il più comunemente utilizzato materiale magnetico morbido. L'aggiunta di silicio aumenta la permeabilità, riduce le perdite di corrente indotta grazie all'aumento della resistività, riduce le perdite di isteresi. Vengono utilizzati in macchine elettriche rotanti, elettromagneti, macchine elettriche e trasformatori.
Leghe nichel-ferro (Hypernik)
Vengono utilizzate in apparecchiature di comunicazione come trasformatori audio, testine di registrazione e modulatori magnetici a causa della loro elevata permeabilità iniziale in campi deboli. Possiedono anche basse perdite di isteresi e corrente indotta.
Acciaio laminato orientato a grana: utilizzato per la realizzazione di nuclei di trasformatori.
Mu-metal: utilizzato in piccoli trasformatori destinati a circuiti.
Magneti ceramici: utilizzati per la realizzazione di dispositivi di memoria per dispositivi a microonde e computer.
Ci sono principalmente due tipi di applicazioni per i materiali magnetici morbidi – applicazioni in corrente continua e applicazioni in corrente alternata.
| Applicazioni in CC | Applicazioni in CA |
| Il materiale viene magnetizzato per eseguire un'operazione e demagnetizzato alla fine dell'operazione. | Il materiale sarà sempre in stato magnetizzato durante tutto il tempo di operazione. Questo avviene magnetizzandolo in una direzione e poi nell'altra in un ciclo continuo. |
| Per la selezione del materiale, la principale considerazione è la permeabilità. Una alta permeabilità è richiesta per un buon materiale. | Per la selezione del materiale, la principale considerazione è la perdita di energia nel sistema. La perdita di energia si verifica perché il materiale viene ciclato intorno al ciclo di isteresi. Un buon materiale dovrebbe avere una piccola perdita di energia. |
| Utilizzato nel campo dello schermo magnetico, pezzi polari elettromagnetici, per attivare l'interruttore solenoide, i magneti permanenti utilizzano questo materiale per creare un percorso per le linee di flusso | Utilizzato nei trasformatori di alimentazione, convertitore DC-DC, motori elettrici, per creare un percorso per il flusso nei motori magnetici permanenti, ecc. |
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