Imán Permanente PDF

Title Imán Permanente
Author Gabriel Almeyda
Course Materiales Electrotécnicos
Institution Universidad Veracruzana
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INTRODUCCIÓN Campos Magnéticos. Se llama campo magnético a un espacio en la cual tienen lugar fenómenos magnéticos debido a la influencia de un cuerpo con propiedades magnéticas, sea el caso de un imán o un material ferromagnético imantado. Se conoce como imán a un cuerpo de cualquier material capaz de producir un campo magnético y atraer hacia sí o ser atraído hacia otro imán o hacia cualquier otro cuerpo de hierro, cobalto u otros metales ferromagnéticos. Es un material con propiedades ferromagnéticas naturales o artificiales, que generan un campo magnético continuo. Existen tres tipos de imanes, clasificados de acuerdo a su naturaleza en:  Imanes naturales: Compuestos generalmente por mezclas de magnetita (ferrofelita o morpholita, compuesta por óxidos férricos) y otros minerales terrestres, poseen naturalmente propiedades magnéticas.  Imanes artificiales temporales: Materiales sensibles al magnetismo que, tras ser frotados con magnetita, replican sus propiedades ferromagnéticas, solo que por un período muy breve de tiempo.  Imanes artificiales permanentes: Materiales sensibles al magnetismo que, tras ser frotados con magnetita, replican sus propiedades ferromagnéticas durante un largo período de tiempo hasta eventualmente perderlas.  Electroimanes: Son bobinas de alambre que se enrollan alrededor de un núcleo magnético hecho de un material ferromagnético como el hierro. Por las bobinas circula electricidad, generando un campo eléctrico y magnético a su alrededor. El núcleo magnético de hierro concentra el flujo magnético y hace un imán más potente. Este fenómeno dura únicamente mientras circule la electricidad.

¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE UN ELECTROIMÁN Y UN IMÁN PERMANENTE? Un imán permanente está hecho de metal ferromagnético duro y rico en carbono. Las ferritas se utilizan principalmente porque son las más baratas. El metal se procesa en polvo y luego se presiona en la forma deseada. Sin embargo, por naturaleza, ni los metales originales ni el polvo prensado son magnéticos porque primero tienen que ser magnetizados. La exposición de la pieza de metal a magnetizar a un campo magnético hace que las pequeñas partículas en el interior del metal giren todas en la misma dirección. Posteriormente, el metal se sinteriza, es decir, se trata con calor. Sin embargo, como la fuerza magnética se pierde como resultado del calor, se debe usar un campo magnético nuevamente para la activación después de la sinterización. Un electroimán es magnetizado por el campo magnético generado por una corriente eléctrica en una bobina de alambre y amplificado por un núcleo de hierro (blando). La corriente que fluye consiste en electrodos móviles. Cuanto más corriente fluye a través de la bobina, es decir, mientras más cables se enrollan uno al lado de otro, más fuerte es la fuerza magnética del electroimán. Por lo tanto, en electroimanes comunes, el cable se enrolla en una bobina a menudo de múltiples capas. Si el cable que lleva la corriente se dobla formando un círculo, se crea un campo magnético con dos polos. Esta corriente circular forma así un imán con un polo norte y un polo sur. La bobina en el electroimán también se llama solenoide. Por cierto, los imanes permanentes, como los súper imanes, también se magnetizan con solenoides que transportan corriente. Todos ellos consisten en materiales magnéticos duros. Predominantemente, un núcleo de hierro blando se inserta en la bobina con electroimanes, lo que fortalece significativamente el campo magnético. Esto sucede porque el campo magnético en la bobina magnetiza el núcleo de hierro blando, lo que lo convierte en un imán adicional. El núcleo de hierro blando pierde su magnetización después de desconectar la corriente. Esto es deseable porque puedes encender y apagar el imán. La característica especial de los electroimanes es que el núcleo de hierro pierde su magnetización tan pronto como se apaga la alimentación. De este modo, la magnetización se puede regular en cualquier momento o apagar por completo.

El electroimán es controlado por la corriente. Esto tiene la ventaja de que el núcleo de hierro solo tiene un efecto magnético cuando es necesario. La fuerza del imán también es adaptable individualmente. Esto hace que el electroimán sea muy flexible. El imán permanente en el otro lado es, como su nombre lo indica, permanente, por lo que es permanentemente magnético. Ni un apagado ni la regulación de la fuerza magnética es posible con este imán. La fuerza magnética solo se puede desmagnetizar. Si este es el caso, la pieza de metal, que anteriormente era un imán, sin embargo, no se puede utilizar. Se puede usar nuevamente después del proceso de magnetización como un imán permanente.

¿COMO SE DESMAGNETIZA UN IMÁN PERMANENTE? Se habla de un proceso cuando el campo magnético de un imán permanente o un ferrítico para convertirse en material de imán permanente desaparece total o parcialmente. En un campo magnético aplicado externamente, los materiales ferromagnéticos se convierten en un imán. Otros materiales como los diamagnetos pueden ser magnetizados. En estos materiales, sin embargo, la magnetización es mucho más débil. Las fuerzas magnéticas desaparecen en para y diamagnetos cuando se elimina el campo magnético externo. Sin embargo, la llamada remanencia en ferromagnetos asegura que incluso si se elimina el campo magnético externo, permanece una magnetización residual. La fuerza magnética residual no puede desaparecer por sí misma sin circunstancias externas. El imán permanente solo puede permanecer permanentemente magnético sin influencias externas como el calor, otros campos magnéticos fuertes o impactos fuertes. Si está expuesto a estas influencias, puede desmagnetizarse por completo.

3 APLICACIONES DE IMANES PERMANENTES EN LA INDUSTRIA. Los imanes son indispensables para la vida moderna. Están en prácticamente todos los dispositivos eléctricos. Mientras que los primeros imanes estaban hechos de hierro magnetizado por magnetita, los imanes modernos se forman a partir de una combinación de materiales ferromagnéticos. Los materiales magnéticos industriales incluyen imanes de ferrita, alnico y de tierras raras, como los imanes de neodimio. También conocidos como imanes de 1. Los imanes de Ferrita: cerámica, los imanes de ferrita son un compuesto químico de óxido de hierro y varios metales. Las ferritas blandas, que contienen compuestos de níquel, zinc o manganeso, tienen baja coercitividad y se usan comúnmente en transformadores e inductores de alta frecuencia. Las ferritas duras, que utilizan estroncio, bario y cobalto, conservan su magnetismo y se utilizan en radios, altavoces, microondas, relés, discos y motores de imán permanente. La cinta magnética usa óxidos de hierro para almacenar información. La última generación de cinta magnética puede llegar a almacenar 330 TB de datos. 2. Los imanes Alnico: Los imanes de Alnico se desarrollaron en la década de 1930 y rápidamente se volvieron comunes. Ofrecen una buena resistencia magnética y soportan temperaturas de hasta 425°C. Compuestos de aluminio, níquel y cobalto, son caros. Deben ser fundidos, y el campo magnético está orientado durante el tratamiento térmico. Los imanes Alnico se utilizan en motores eléctricos, pastillas de guitarras eléctricas, cojinetes y acoplamientos magnéticos, sistemas ABS y en aplicaciones militares y aeroespaciales. Debido a su sensibilidad a la desmagnetización, la forma y la longitud son fundamentales. 3. Los imanes de Neodimio: Los imanes de tierras raras son muy

fuertes y reemplazan cada vez más a los tipos de imanes anteriores. Los imanes de neodimio son los imanes permanentes más potentes actualmente disponibles, lo que permite el uso de imanes muy pequeños. Estos se adaptan en sensores pequeños, discos duros y equipos de audio en miniatura. Otras aplicaciones podrían ser en altavoces, equipos de imágenes médicas, acoplamientos magnéticos, herramientas inalámbricas y como cojinetes magnéticos. La principal limitación es que no se pueden usar a más de 200ºC....


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