Les noyaux magnétiques sont des pièces de métal ferreux hautement perméables qui sont généralement enveloppées d’une bobine de fil et utilisées dans la production de dispositifs mécaniques ou magnétiques. En raison de la haute perméabilité du noyau métallique, il est capable de concentrer les lignes de champ magnétique en lui-même, créant un champ magnétique beaucoup plus fort. Ces composants sont utilisés dans une variété d’applications industrielles, y compris les transformateurs électriques, les électro-aimants, les moteurs et les dispositifs à induction.
Lorsqu’il est correctement assemblé, un noyau magnétique peut créer des courants magnétiques très puissants et concentrés. Il existe cinq facteurs de base qui déterminent l’efficacité d’un noyau magnétique. Lorsque les cinq conditions sont remplies, des noyaux magnétiques extrêmement puissants peuvent améliorer les champs magnétiques créés par l’électricité et les aimants permanents.
Les cinq principaux facteurs dans la conception du noyau magnétique sont la forme géométrique, l’entrefer, les propriétés des métaux du noyau, la température de fonctionnement et la stratification. La forme et l’entrefer du noyau magnétique affectent le chemin du champ magnétique. Les propriétés du métal et la température de fonctionnement ont un effet sur la concentration du champ magnétique et la réaction du noyau lui-même aux forces magnétiques. La stratification du noyau affecte en outre les chemins magnétiques et la concentration en éliminant les courants de Foucault, qui pourraient perturber les champs magnétiques typiques ou provoquer une accumulation excessive de chaleur.
Alors qu’un noyau magnétique pourrait, par définition, être n’importe quel morceau de métal ferreux enveloppé dans du fil, il existe quelques formes de base qui sont principalement utilisées dans les applications industrielles. Ces formes comprennent le noyau cylindrique droit, le noyau I, le noyau C ou U, le noyau E, le noyau en pot, le noyau toroïdal, le noyau annulaire et le noyau plan. Chacune de ces formes fournit des propriétés de concentration de champ magnétique spécifiques. Ces formes de noyau magnétique peuvent être utilisées à bon escient, augmentant parfois le champ magnétique d’une bobine de plus de 1,000 XNUMX fois le champ magnétique initial de la bobine.
Dans certains cas, le noyau magnétique est soumis à une perte d’énergie pendant le fonctionnement, en raison des propriétés du métal dont il est constitué. Dans les cas où un courant magnétique doit être commutable, la formation d’un champ magnétique permanent par le noyau pourrait s’avérer préjudiciable. Par exemple, un noyau de transformateur électrique qui devient magnétisé en permanence peut être rendu inutilisable pour sa tâche. Ce magnétisme indésirable est appelé hystérésis et peut être contourné par l’utilisation de métaux de noyau magnétique avec un point d’hystérésis inférieur. De tels métaux sont connus sous le nom de métaux mous et comprennent le fer doux et l’acier au silicium laminé.