Le proprietà dei magneti permanenti

In questo articolo approfondiamo le caratteristiche intrinseche come induzione, rimanenza, coercitività e la permeabilità magnetica che definiscono le loro prestazioni e durata.

Induzione Magnetica (B)

L’induzione magnetica consiste nella magnetizzazione che subiscono alcuni materiali, detti ferromagnetici (ferro, cobalto, acciaio, nichel), quando vengono immessi in un campo magnetico, detto campo inducente; la magnetizzazione può cessare con la scomparsa del campo inducente, come per esempio nel ferro dolce, o persistere per un tempo più o meno lungo, come negli acciai ed in particolari leghe.

La magnetizzazione avviene grazie all’ orientamento concorde dei piccoli magneti che costituiscono il corpo magnetizzato e che senza l’azione del campo magnetico esterno risultano disposti disordinatamente. L’induzione magnetica B caratterizza tutte le proprietà del campo magnetico.

Rimanenza Magnetica (Br)

La rimanenza Br misura l’induzione magnetica o la densità di flusso magnetico che rimane in un magnete dopo che questo è stato magnetizzato. Detto semplicemente: più è elevato questo valore, più il magnete è potente.

Coercitività (Hc)

La coercitività̀ è definita come l’intensità del campo magnetico inverso che è necessario applicare ad un materiale per annullare la sua magnetizzazione dopo che questa ha raggiunto il suo valore di saturazione.

Materiali con alto valore di coercitività sono definiti magneticamente duri e possono essere impiegati come magneti permanenti, altresì i materiali con bassa coercitività sono detti magneticamente dolci e possono essere utilizzati per le applicazioni nelle quali è necessario avere un rapido cambiamento di campo magnetico senza eccessiva dissipazione di energia, come per i motori e per i trasformatori. 

Per forza coercitiva Hc si intende quindi l’intensità di campo necessaria a smagnetizzare completamente un magnete. Detto in altre parole: più questo valore è alto, più un magnete sarà in grado di mantenere la sua magnetizzazione quando viene esposto a un campo magnetico di segno opposto.

Se un magnete viene esposto a un’intensità di campo smagnetizzante pari a bHc, la sua densità di flusso magnetico scompare. Il magnete in sé non ha perso la sua magnetizzazione, ma la densità di flusso magnetico da lui prodotta è uguale e opposta alla densità di flusso magnetico prodotta dal campo smagnetizzante, così che esse si neutralizzano a vicenda.

Solo con un’intensità di campo smagnetizzante pari a jHc, il magnete perderà la sua polarizzazione magnetica e perderà così completamente la sua magnetizzazione. L’ intensità di campo magnetico si misura in A/m (Ampere su metro).

Permeabilità magnetica μ

L’induzione magnetica B potrà produrre un’intensità di campo indotto H in un secondo materiale con una relazione diretta per mezzo di un coefficiente di proporzionalità detto permeabilità magnetica μ caratteristico di ogni sostanza.

B=μ*H Ogni materiale ha pertanto uno specifico valore di permeabilità magnetica; questo permette di distinguere i materiali in base ai valori di μ.

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