Un freno magnetico è un dispositivo che sfrutta forti forze magnetiche per rallentare un veicolo. Esistono vari tipi di sistemi di freno magnetico, compresi quelli che utilizzano elettromagneti per azionare i tradizionali cuscinetti a frizione e quelli che sfruttano la repulsione magnetica stessa per fornire resistenza. Questi possono essere trovati su una varietà di veicoli, dai treni alle montagne russe.
Il tipo più comune di freno magnetico è il freno elettromagnetico, in cui una corrente elettrica passa attraverso i magneti collegati a una coppia di pastiglie. Poiché sono attratti l’uno dall’altro, i magneti bloccano i freni su un disco del freno, generando attrito per fornire potenza di arresto. Esistono diverse varianti di questo design, tra cui i cosiddetti freni di sicurezza, che impiegano magneti permanenti molto potenti che sono attratti di default. Solo un elettromagnete avversario che li tiene attivamente separati, rimangono aperti, quindi in caso di interruzione di corrente o altra emergenza, si impegnano automaticamente.
Un altro tipo di freno magnetico è noto come freno a correnti parassite: una corrente parassita è la forma di resistenza che gli elettromagneti creano per rallentare un veicolo. Invece di essere semplicemente la forza che unisce le pastiglie di attrito, in un freno a correnti parassite, quando una corrente elettrica passa attraverso due magneti rotondi situati su entrambi i lati di un disco magnetico, le correnti parassite resistono al movimento del disco. Questo tipo di forza è comunemente noto come induzione elettromagnetica.
Aumentando o diminuendo la quantità di corrente elettrica, la potenza di arresto di un freno a correnti parassite può essere attenuata di conseguenza su o giù. Invece di cuscinetti che premono più forte su un rotore, la forza magnetica resistiva viene amplificata. Sebbene non vi sia alcun contatto fisico, il processo genera comunque un rallentamento maggiore, insieme al calore, a causa della resistenza. I sistemi frenanti a correnti parassite sono utilizzati principalmente in veicoli più grandi, come i treni.
Un sottotipo del freno a correnti parassite è noto come freno a correnti parassite lineare. Invece del normale design circolare, le bobine magnetiche sono avvolte attorno a una guida diritta. Le bobine si alternano tra una carica magnetica positiva e negativa, quindi, quando attivate, generano resistenza e azione rallentante. Questo design è meno utilizzato rispetto ai tradizionali freni elettromagnetici sui sistemi ferroviari, ma, in luoghi come l’Europa, sta diventando più comune sui sistemi ferroviari ad alta velocità.
Le versioni non potenziate del design lineare – che utilizzano invece magneti permanenti e rari della Terra – sono il freno preferito dalla maggior parte delle montagne russe. Come chiunque saprà salire sulle montagne russe sarà consapevole, questi tipi non elettromagnetici funzionano su base on-off e non possono essere facilmente modulati. Ciò si traduce in periodi di brusca decelerazione e, per questo motivo, non sono una scelta popolare su veicoli più orientati al comfort, come i treni.