Studio di fisica applicata dott. Giovanni Gavelli   

Ricerca e sviluppo – Consulenze industriali – Consulenze ambientali - HACCP

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Permeabilità magnetica

 

 

Grandezza fisica che esprime l’attitudine di una sostanza a lasciarsi magnetizzare.

 

 

La permeabilità magnetica, per ogni punto isotropo, è definita dal rapporto μ = B/H fra l’induzione magnetica e il campo H. Quasi tutti i mezzi omogenei hanno permeabilità magnetica costante, ma per alcuni ( ferro, cobalto, nichel, ecc.) la permeabilità magnetica è funzione sia di H, sia delle precedenti magnetizzazioni e smagnetizzazioni. Nel vuoto la permeabilità magnetica si indica con μ0   e vale 12,56 * 10 –7 H/m . Si definisce come permeabilità magnetica relativa μr  = μ/ μ0  .

 

Materiali comuni

 

Ferro fucinato

Ghisa

Lamiere normali

Lamiere al silicio

Campo [A/cm ]

Perm. relativa

Campo [A/cm ]

Perm. relativa

Campo [A/cm ]

Perm. relativa

Campo [A/cm ]

Perm. relativa

0,7

1136

2

398

0,45

1768

0,8

994

0,9

1768

4,5

354

0,5

3182

1

1591

1

2387

8

298

0,6

3978

1,25

1909

1,2

2652

13

245

0,7

4546

1,45

2195

1,4

2841

20

199

0,9

4420

1,6

2486

1,7

2808

28

170

1,3

3672

1,8

2652

2,2

2531

40

139

1,7

3276

2

2784

2,7

2357

55

116

2,3

2767

2,5

2546

3,2

2237

80

89

3,3

2170

3,1

2310

4

1989

110

72

4,7

1693

4

1989

5

1750

150

58

6,3

1389

5

1750

6,2

1540

200

48

8

1193

7

1364

 

 

Materiali speciali

 

Materiale

Permeabilità massima relativa

Induzione di saturazione [T]

Fe-Si (4% Si) laminato a caldo

7000

1,97

Fe-Ni (50% Ni)

100

1,6

Fe-Ni-Mo (79% Ni, 5% Mo)

1000000

0,79

 

Permeabilità magnetica  Rame , Alluminio   =   1

 

 

Osservazioni relativamente alle schermature per campi magnetici a bassa frequenza

 

 

Dalle tabelle si osserva che i valori di permeabilità magnetica variano indicativamente come riportato nel grafico seguente.

 

 

Per lamiere normali il massimo della permeabilità magnetica e quindi la maggior efficenza di schermatura dovuta al flux shuntig si ottiene per valori di campo pari a circa 0,7 A/cm. All’aumentare del campo la permeabilità magnetica diminuisce drasticamente. Per una schermatura posizionata nei pressi di una cabina o di una linea elettrica si possono elencare le seguenti considerazioni :

 

  1. Gli effetti di saturazione dovuti al campo esterno sono nulli in quanto la saturazione avviene per valori di B superiori a 0,5 Tesla.
  2. Per quantificare esattamente il valore di permeabilità magnetica di uno schermo nelle condizioni di funzionamento volute è necessario effettuare delle prove di laboratorio nelle stesse condizioni. Ovvero non esiste un valore univoco di permeabilità magnetica per un preciso materiale. Occorre dire che comunque il range di variabilità in certi casi è molto ridotto. Inoltre l’effetto schermante risente molto dello spessore, delle condizioni geometriche e dalla distanza dalla sorgente.

 

 

Misura della permeabilità magnetica di un materiale.

 

 

Lo studio realizza apparati sperimentali per la misura di μr  per applicazioni di controllo contraffazioni, controllo qualità, e altre applicazioni.

 

 

Apparato Mu1 per la stima della permeabilità magnetica

 

Abbiamo realizzato uno strumento sperimentale in grado di dare una stima abbastanza precisa sulla permeabilità magnetica relativa di un campione. Lo strumento permette di confrontare i valori di μr  presunto contraffatto con uno di sicura provenienza.

 

In figura è riportato il sistema semplificato.

 

 

 

Applicazioni

 

·        Controllo contraffazioni

·        Confronto tra materiali ( progettazione schermature)

·        Controllo qualità

 

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