Cómo aumentar la distancia de alcance efectivo de un campo magnético desde un electroimán

Aunque el aire se puede magnetizar, su permeabilidad relativa se define como 1 aproximadamente igual que el cobre y el aluminio, es lo más débil que se puede obtener. Por lo tanto, no conduce el flujo magnético muy bien en comparación con el hierro \ $ \ mu_r = 5000 \ $ o el hierro recocido 200k.

Para tener una fuerza de tracción alta, el espacio debe ser muy pequeño o el número de vueltas aisladas del esmalte debe ser muy grande.

Afortunadamente, nuestros cuerpos no son muy magnéticos, excepto a niveles de Tesla > 4 muy altos que se pueden usar para obtener imágenes de electrones excitados que salen de la órbita. Donde una vez viví, desarrollaron un escáner portátil para colocar la patente dentro del tubo en una sala de operaciones que no tenía metal. Pueden distorsionar las imágenes de los viejos CRT bajo un edificio de 10 pisos y acelerar una silla de metal a través de una habitación a velocidades de autopista hacia las bobinas enfriadas criogénicamente. Pero así es como funciona la RMN.

Lamentablemente, los amplificadores operacionales no conducen la corriente necesaria para hacer un electroimán. Pero tenga en cuenta que cuando abre la corriente, el inductor almacena la energía que debe liberarse en los contactos creando un enorme voltaje. V = L dI / dt y dt pueden volverse realmente pequeños con un cable abierto. Para cálculos de flujo enlace

Ahora están intentando cargar móviles de forma inalámbrica e incluso vehículos eléctricos (EV) con 4 kW en la actualidad, 12 kW en laboratorios y 18 kW en el futuro. Para realizar esta adaptación de impedancia, el emisor y las bobinas receptoras deben diseñarse para minimizar las fugas y tener un diámetro de al menos 2x a 4x el espacio.

Menos es más, como en el acoplamiento de flujo.

Puede dar forma a campos magnéticos, pero para hacerlo probablemente necesitará múltiples electroimanes.

El campo magnético típico alrededor de un solo centro sin forma es así:

Alcolocarmúltiples(digamosNpolo)juntos,puedeaumentarlaproyeccióncentraldelcampo...hayuna patente interesante en este que usa 5 electroimanes para hacer esto.

Lo he hecho con Neodynium Magnets (que fue mucho más eficiente para mí) para extender un campo estático desde solo un par de pulgadas hasta una distancia de 12 pulgadas bien detectable. Utilicé un imán central y 3 a 120 grados inclinados hacia atrás alrededor del central. Se utiliza para detectar elementos magnéticos que pasan entre el proyector magnético y la bobina de detección a 12 pulgadas de distancia.

Elige tu moneda con cuidado.

Alrededor de 1987 en el Reino Unido, una gran cantidad de máquinas expendedoras de monedas se atascó repentinamente.

En un exceso de paranoia, los diseñadores de máquinas expendedoras "validaron" las entradas de monedas mediante una variedad de técnicas que incluían un imán permanente, probablemente para evitar que los aprendices de ingeniería limaran las arandelas de hierro a las dimensiones correctas para obtener "cosas gratis".

Esta técnica de larga data tuvo problemas cuando, en 1987, las monedas "cobre" 1p y 2p se cambiaron a una composición ferromagnética para reducir el costo.

Las máquinas expendedoras se reprogramaron rápidamente para que todo costara un múltiplo de 5p, y las monedas ofensivas fueron rechazadas.

Entonces, puedes usar monedas británicas de 1p y 2p, y el efecto de los campos magnéticos en ellas será mucho mayor. (Al probar un conjunto de cambios con un imán permanente, estoy viendo el mismo efecto con las monedas de 5p "plateadas" en este lado de 2013, aunque no sé qué tan atrás está el cambio).

El nitrógeno es ligeramente diamagnético y el oxígeno es ligeramente paramagnético. Un campo magnético suficientemente fuerte repelerá el nitrógeno y atraerá el oxígeno. El aire, que es principalmente un gas no ionizado, es eléctricamente neutral y casi no tiene un momento magnético. La permeabilidad magnética relativa del aire es de aprox. 1.00000043 mientras que el imán de neodimio tiene una permeabilidad relativa de 1.05 y ferrita (ferrita de níquel zinc) 16-640, pero el aire es importante aquí.

Uno puede colocar resonadores magnéticos para sostener campos magnéticos, pero no de manera eficiente. También se pueden mejorar las propiedades magnéticas del aire, siempre que MUY pequeños, densos y numerosos fragmentos de algún buen material ferromagnético viajen a través de él, posiblemente moléculas. Por supuesto, esto no hará que el aire sea un mejor conductor, solo facilitará el movimiento de las cargas eléctricas en sí mismo.

El aumento de voltaje en cierta medida puede causar otros problemas. Así que esto no debería ser tomado realmente en serio. El núcleo de las bobinas es importante, pero esto no servirá para un buen propósito de aumentar la distancia también. En cuanto al "enfoque" del campo magnético, se pueden aprovechar los imanes cuadrupolos o piramidales ("puntiagudos") y ver el campo magnético con uno de estos .