¿El acero bloquea el campo magnético o lo extiende más? Parecen resultados opuestos, así que ¿por qué a veces es una cosa o la otra? No puede ser ambas cosas, ¿verdad? Quizá sí...
Por un lado, una ristra de clips de acero prolonga claramente la atracción de un imán. Un clip pegado a un imán se convierte temporalmente en un imán. El último clip de una hilera de clips de acero no puede ser atraído por el imán desde tan lejos sin los demás clips unidos. Sin duda, el campo magnético útil se extiende más lejos del imán.
Por otro lado, se dice que el acero apantalla, redirige o bloquea los campos magnéticos. Un imán pegado a una arandela de acero no se adherirá a la superficie de acero tan bien como lo haría una arandela de acero. La arandela de acero bloqueará el campo magnético, reduciendo así la fuerza de atracción.
Cuando nos hacen este tipo de preguntas, nuestra respuesta suele ser un frustrante y vago "depende". En este artículo, profundizaremos un poco más e intentaremos encontrar una respuesta más específica a este tipo de preguntas.
Al pegar un imán a un trozo de hierro o acero, el acero se comportará temporalmente como un imán. Podemos decir que tiene polos norte y sur, igual que los demás imanes que vendemos.
Llamamos a este trozo de acero "imán temporal" porque cuando retiramos el imán, el efecto desaparece. Por eso los imanes de neodimio se llaman "imanes permanentes". La magnetización es permanente y no necesita un imán externo ni un campo magnético para mantenerse.
Acerca de la geometría
Vayamos al grano: si tienes una configuración específica, ¿cómo sabes si una pieza de acero mejorará o degradará el rendimiento? Cuando nuestros ingenieros dicen que la respuesta depende de los detalles, en realidad se refieren a la geometría.
¿Qué tamaño y forma tienen los imanes?
¿Cuáles son el tamaño y la forma del acero?
¿Cómo se alinean entre sí? ¿A qué se adhieren?
¿Cuál es su efecto? ¿Le interesa más la atracción de un objeto o la fuerza del campo magnético que activa el sensor?
Para intentar responder a esta pregunta, alejémonos del clip y consideremos un escenario más general.
Comience con un imán cilíndrico simple, como un imán D44 de 1/4″ de diámetro x 1/4″ de grosor. A continuación, coloque un disco/cilindro de acero en la parte superior del imán, con un diámetro y grosor que podamos especificar. Podemos elegir estos dos tamaños para considerar un cilindro alto, un disco fino, o cualquier cosa intermedia. ¿Cómo afecta el tamaño a la intensidad del campo magnético o a la atracción que vemos en el extremo del disco de acero? ¿Cómo se comparan estos resultados con lo que vemos sin el disco de acero?
El selector de abajo te permite probar diferentes tamaños de cilindros de acero colocados encima del imán. Te permite estimar la intensidad del campo magnético en el extremo del disco de acero o la atracción en la superficie del disco de acero.
Responder a la pregunta
Todo esto es divertido, pero volvamos a la pregunta original: Si pongo un trozo de acero encima de este imán, ¿aumentará o disminuirá la intensidad del campo magnético?
Empecemos con una línea de base con la que comparar nuestros resultados. Nuestra línea de base es cuando no hay ninguna pieza de acero. Para ello, seleccione el diámetro "Ninguno". Estos resultados sin piezas de acero son los mismos que los de un imán simple en el espacio libre, que se describen en nuestro artículo "Campos de superficie". Simplemente medimos la intensidad del campo magnético a diferentes distancias de la superficie del imán. La intensidad del campo magnético es fuerte cerca de la superficie del imán y disminuye rápidamente a medida que aumenta la distancia.
En el gráfico siguiente, hemos representado estos valores de referencia como la línea azul oscuro más gruesa. Los resultados son los mismos que los de la herramienta de selección anterior, pero representados en un gráfico.
Ahora bien, ¿qué ocurre si, en lugar de dejar un espacio de aire entre el imán y el punto de medición, colocamos un disco o barra de acero de 1/4″ de diámetro encima del imán? Cómo se comparan las mediciones a si se coloca la barra en lugar de un espacio de aire? Dependiendo de la altura del disco de acero de 1/4″ de diámetro, obtenemos respuestas diferentes.
Si la altura del cilindro de acero es de 1/8″ o menos, la intensidad de campo es débil. El disco de acero reduce la intensidad de campo en el punto de medición. Es mejor dejar sólo un espacio de aire.
Si la altura es de 1/4″ o más, esperamos que la intensidad del campo sea mayor. El disco de acero extiende el campo fuerte más lejos del imán.
En la figura, el fondo verde muestra dónde aumenta la intensidad de campo cuando se utiliza el disco de acero (en comparación con la ausencia total de disco de acero). El fondo rojo muestra dónde disminuye la intensidad de campo. Después de toda esta investigación, volvemos a nuestra respuesta original: ¡los resultados dependen de la geometría!
Aún más complicado: ¡la fuerza de tracción es diferente!
La fuerza de campo y la fuerza de tracción no son lo mismo. Aunque estas cifras puedan parecer vagamente relacionadas, no existe una relación unívoca entre ambas. Son medidas muy diferentes del rendimiento de un imán.
La figura siguiente muestra el mismo conjunto de resultados, pero midiendo la fuerza de tracción de una gran placa de acero en lugar de la intensidad de campo. Aunque las formas son similares, los resultados son diferentes. No todas las formas de acero que resultaron más débiles en el análisis anterior de la fuerza de campo darán una fuerza de tracción más débil. Algunas formas pueden dar una fuerza de tracción fuerte pero una resistencia de campo más débil. En otros casos, ocurre lo contrario.
En nuestro estudio sobre la intensidad del campo magnético, un disco o cilindro de menor diámetro proporcionaba un campo magnético más intenso que otro de mayor diámetro. Pero la fuerza de atracción no es tan sencilla. Si observamos el diámetro de pequeño a grande, veremos que la fuerza de atracción es más débil, alcanza un máximo en una lámina de acero de 3/16 pulgadas de diámetro y luego vuelve a disminuir. ¡Es realmente complicado!
El rendimiento de un imán depende no sólo de la forma del imán y del objeto de acero que lo rodea, sino también de la métrica de rendimiento que usted valore.
