Magnetkerne sind hochpermeable Eisenmetallstücke, die normalerweise mit einer Drahtspule umwickelt und bei der Herstellung von mechanischen oder magnetischen Geräten verwendet werden. Aufgrund der hohen Permeabilität des Metallkerns ist er in der Lage, magnetische Feldlinien in sich zu konzentrieren und ein viel stärkeres Magnetfeld zu erzeugen. Diese Komponenten werden in einer Vielzahl von industriellen Anwendungen verwendet, einschließlich elektrischer Transformatoren, Elektromagneten, Motoren und Induktionsgeräten.
Bei richtiger Montage kann ein Magnetkern sehr starke, konzentrierte Magnetströme erzeugen. Es gibt fünf grundlegende Faktoren, die die Wirksamkeit eines Magnetkerns bestimmen. Wenn alle fünf Bedingungen erfüllt sind, können extrem starke Magnetkerne die von Elektrizität und Permanentmagneten erzeugten Magnetfelder verstärken.
Die fünf Hauptfaktoren bei der Magnetkernkonstruktion sind die geometrische Form, der Luftspalt, die Eigenschaften der Kernmetalle, die Betriebstemperatur und die Laminierung. Form und Luftspalt des Magnetkerns beeinflussen den Verlauf des Magnetfeldes. Die Eigenschaften des Metalls und die Betriebstemperatur haben Einfluss darauf, wie sich das Magnetfeld konzentriert und wie der Kern selbst auf magnetische Kräfte reagiert. Die Laminierung des Kerns beeinflusst ferner die magnetischen Pfade und die Konzentration, indem Wirbelströme eliminiert werden, die typische Magnetfelder stören oder einen übermäßigen Wärmeaufbau verursachen könnten.
Während ein Magnetkern per Definition jedes Stück Eisenmetall sein könnte, das mit Draht umwickelt ist, gibt es einige Grundformen, die hauptsächlich in industriellen Anwendungen verwendet werden. Diese Formen umfassen den geraden zylindrischen Kern, den I-Kern, den C- oder U-Kern, den E-Kern, den Topfkern, den Ringkern, den Ringkern und den ebenen Kern. Jede dieser Formen bietet spezifische Magnetfeldkonzentrationseigenschaften. Diese Magnetkernformen können mit großem Vorteil verwendet werden, wobei manchmal das Magnetfeld einer Spule um mehr als das 1,000-fache des anfänglichen Magnetfelds der Spule erhöht wird.
In einigen Fällen unterliegt der Magnetkern während des Betriebs aufgrund der Eigenschaften des Metalls, aus dem er besteht, einem Energieverlust. In Fällen, in denen ein magnetischer Strom schaltbar sein muss, kann sich die Ausbildung eines permanenten Magnetfelds durch den Kern nachteilig auswirken. Beispielsweise kann ein permanent magnetisierter elektrischer Transformatorkern für seine Aufgabe unbrauchbar gemacht werden. Dieser unerwünschte Magnetismus wird als Hysterese bezeichnet und kann durch die Verwendung von Magnetkernmetallen mit einem niedrigeren Hysteresepunkt umgangen werden. Solche Metalle sind als Weichmetalle bekannt und umfassen Weicheisen und laminierten Siliziumstahl.