Los núcleos magnéticos son piezas de metal ferroso altamente permeables que generalmente se envuelven con una bobina de alambre y se utilizan en la producción de dispositivos mecánicos o magnéticos. Debido a la alta permeabilidad del núcleo de metal, es capaz de concentrar líneas de campo magnético dentro de sí mismo, creando un campo magnético mucho más fuerte. Estos componentes se utilizan en una variedad de aplicaciones industriales, incluidos transformadores eléctricos, electroimanes, motores y dispositivos de inducción.
Cuando se ensambla correctamente, un núcleo magnético puede crear corrientes magnéticas muy fuertes y concentradas. Hay cinco factores básicos que determinan la efectividad de un núcleo magnético. Cuando se cumplen las cinco condiciones, los núcleos magnéticos extremadamente potentes pueden mejorar los campos magnéticos creados por la electricidad y los imanes permanentes.
Los cinco factores principales en el diseño del núcleo magnético son la forma geométrica, el espacio de aire, las propiedades de los metales del núcleo, la temperatura de funcionamiento y la laminación. La forma y el espacio de aire del núcleo magnético afectan la trayectoria del campo magnético. Las propiedades del metal y la temperatura de funcionamiento tienen un efecto sobre cómo se concentra el campo magnético y cómo reacciona el núcleo a las fuerzas magnéticas. La laminación del núcleo afecta aún más las trayectorias magnéticas y la concentración al eliminar las corrientes parásitas, que podrían interrumpir los campos magnéticos típicos o provocar una acumulación excesiva de calor.
Si bien un núcleo magnético podría, por definición, ser cualquier pieza de metal ferroso envuelta en alambre, existen algunas formas básicas que se utilizan predominantemente en aplicaciones industriales. Estas formas incluyen el núcleo cilíndrico recto, el núcleo I, el núcleo C o U, el núcleo E, el núcleo de olla, el núcleo toroidal, el núcleo anular y el núcleo plano. Cada una de estas formas proporciona propiedades específicas de concentración de campo magnético. Estas formas de núcleo magnético se pueden utilizar con buenas ventajas, a veces aumentando el campo magnético de una bobina en más de 1,000 veces el campo magnético inicial de la bobina.
En algunos casos, el núcleo magnético está sujeto a pérdidas de energía durante el funcionamiento, debido a las propiedades del metal del que está hecho. En los casos en que se deba conmutar una corriente magnética, la formación de un campo magnético permanente por el núcleo podría resultar perjudicial. Por ejemplo, el núcleo de un transformador eléctrico que se magnetiza permanentemente puede volverse inutilizable para su tarea. Este magnetismo no deseado se llama histéresis y puede evitarse mediante el uso de metales de núcleo magnético con un punto de histéresis más bajo. Dichos metales se conocen como metales blandos e incluyen hierro blando y acero al silicio laminado.