• Saturazione magnetica
• Smagnetizzare magnete permanente

Schermatura magnetica

La schermatura magnetica descrive un processo in cui un campo magnetico viene escluso da un'area specifica reindirizzando deliberatamente le sue linee di campo. A tale scopo vengono solitamente utilizzati magneti permanenti o vengono indotti i cosiddetti campi opposti. In alcuni casi può essere sufficiente anche una distanza sufficientemente ampia per ottenere un effetto schermante.

Come funziona la schermatura magnetica?

La schermatura di un campo magnetico può essere necessaria, ad esempio, per proteggere un determinato oggetto o persone da un campo magnetico esterno. Un classico esempio di ciò sono gli esperimenti scientifici, che devono essere effettuati al riparo dall'influenza del campo magnetico terrestre e di altri campi magnetici per evitare distorsioni. Le stanze in cui avviene tale schermatura sono dette camere a campo zero e sono utilizzate anche per la calibrazione delle sonde magnetiche.

Inoltre, in alcuni casi, i campi di alcuni sistemi magnetici devono essere racchiusi per evitare interazioni indesiderate e quindi disturbi come feedback o problemi di trasmissione. È il caso, ad esempio, di:

• Amplificatori e microfoni
• Monitor CRT
• Oscilloscopi a tubo catodico
• Trasformatori di rete
• Motori nastro e giradischi
• Macchine per risonanza magnetica

I campi magnetici possono anche influenzare l'organismo umano. Ad oggi, tuttavia, è stato possibile solo in misura limitata fissare valori limite concreti al di sopra dei quali l'effetto dei campi magnetici potrebbe potenzialmente danneggiare la struttura molecolare organica.
Tuttavia, i requisiti legali e i valori guida possono essere trovati nel catalogo delle linee guida dell'ICNIRP (Commissione internazionale per la protezione dalle radiazioni non ionizzanti), nonché nel regolamento tedesco sui campi elettromagnetici e nel DGUV15 dell'associazione di categoria per il legno e metallo.

In molti casi, per fornire schermatura viene utilizzato un corpo cavo magnetico morbido altamente permeabile. I materiali ferromagnetici che sono in grado di condurre particolarmente bene i campi magnetici sono indicati come altamente permeabili. Tutti i materiali che possono essere magnetizzati rapidamente, ma smagnetizzati altrettanto rapidamente non appena vengono separati dal campo magnetico precedentemente applicato, sono indicati come magneticamente morbidi.

Secondo la seconda equazione di Maxwell, un campo magnetico non ha un punto sorgente. Pertanto non è possibile utilizzare una semplice schermatura a forma di muro per fermare il flusso delle linee di campo. Piuttosto, viene loro offerto un percorso che è presumibilmente più vantaggioso perché è più facile "camminare". A seconda del materiale scelto per schermare il campo magnetico e la sua forma, l'effetto varia in intensità. Quanto più permeabile e autonomo è il corpo cavo ferromagnetico o la bobina utilizzata, tanto migliore è la schermatura.

Ad esempio, se sono presenti fessure nel materiale circostante, ciò può portare ad un flusso vagante, ovvero a linee di campo che non sono completamente instradate attraverso l'oggetto schermante. Questo effetto, che può essere anche misurato, può derivare da un materiale selezionato in modo errato con bassa permeabilità, come l'acciaio ordinario, o dalla saturazione magnetica dell'oggetto. Quest'ultimo si verifica quando il corpo selezionato è già stato magnetizzato e non c'è più spazio sufficiente all'interno per il campo magnetico appena aggiunto. Le sue linee di campo corrono quindi in un campo vagante al di fuori dell'oggetto.

Quali sostanze possono essere utilizzate per schermare un campo magnetico?

Per evitare che l'isolamento non funzioni o funzioni solo in misura limitata, le sostanze del seguente elenco di materiali dovrebbero essere idealmente utilizzate per la schermatura del campo magnetico:

• Metallo MU
• Permenorm 5000 H2
• Ferro morbido
• Ferro siliconico
• Vacoflux 50
• Vitrovac 6025 150X
• Vitroperm

Queste leghe sono materiali con un'elevata permeabilit à relativa, che consente di reindirizzare con precisione il rispettivo campo magnetico. La schermatura di un campo magnetico con un foglio di alluminio, ad esempio, non è un'opzione ideale, poiché la permeabilità dell'alluminio è solo di circa 1, che non è molto diversa da quella dell'aria circostante.

Il metallo MU è costituito principalmente da nichel ed è altamente permeabile, motivo per cui viene utilizzato per scopi di ricerca, per macchine e nella tecnologia medica. Tuttavia, è corrispondentemente costoso e tende a saturarsi magneticamente rapidamente. È quindi meno adatto per intensità di campo particolarmente elevate. Qui vengono utilizzati Permenorm 5000 H2 in ferro e nichel, Vacoflux 50 in ferro e cobalto o ferro dolce (una lega di ferro puro). I materiali compositi a base di plastica contenenti particelle ferromagnetiche sono adatti per la schermatura magnetica in misura limitata quanto il tessuto. Questo perché maglie, bolle d'aria e altre interruzioni possono ridurre significativamente la permeabilità e creare campi vaganti.