U formako imanak vs. ferra formakoak: desberdintasunak eta nola aukeratu

Inoiz arakatu al dituzu imanak eta "U" eta "ferra" diseinuak aurkitu al dituzu? Lehen begiratuan, berdin-berdinak dirudite; biek dute itxura kurbatu ikonikoa. Baina begiratu arretaz eta haien errendimenduan eta erabilera optimoan eragin handia izan dezaketen desberdintasun sotilak ikusiko dituzu. Iman egokia aukeratzea ez da estetika kontua bakarrik, indar magnetikoa eraginkortasunez aprobetxatzea baizik.

Azter ditzagun "anaia nagusiak" izeneko iman hauek:

1. Forma: Kurbak dira errege

Ferra-imanak:Imajinatu ferretarako erabiltzen den ferra forma klasikoa. Iman honek nahiko...bihurgune zabala, kurbaren alboak kanporantz zertxobait zabalduz. Poloen arteko angelua kamutsagoa da, poloen artean espazio handiago eta eskuragarriagoa sortuz.

U formako imanak:Imajinatu "U" forma sakonago eta estuago bat, letra bera bezala. Iman honek badu...bihurgune sakonagoa, bihurgune estuagoa, eta aldeak normalean elkarrengandik hurbilago eta paraleloago daude. Angelua zorrotzagoa da, poloak elkarrengandik hurbilago jarriz.

Aholku bisuala:Pentsa ezazu ferra bat "zabalagoa eta lauagoa" dela eta U formakoa "sakonagoa eta estuagoa".

 

2. Eremu magnetikoa: Kontzentrazioa vs. Irisgarritasuna

Formak zuzenean eragiten dio eremu magnetikoaren banaketari:

Ferra-iman:Zenbat eta handiagoa izan tartea, orduan eta zabalagoa izango da poloen arteko eremu magnetikoa eta orduan eta gutxiago kontzentratzen da. Eremu magnetikoa oraindik indartsua den arren poloen ondoan, eremuaren indarra azkarrago gutxitzen da poloen artean.Diseinu irekiak objektuak eremu magnetikoaren eremuan kokatzea errazten du.

U formako iman bat:Zenbat eta kurbadura txikiagoa izan, orduan eta hurbilago daude ipar eta hego poloak. Horrek poloen arteko eremu-indarra indartsuagoa eta kontzentratuagoa egiten du.Zulu estu honetako eremu-indarra antzeko tamainako ferra-iman baten zulu zabala baino nabarmen handiagoa da.Hala ere, kurbadura handiagoak batzuetan zailagoa egiten du objektu bat zehaztasunez poloen artean kokatzea ferra irekiago batekin alderatuta.

 

3. Aplikazio nagusiak: Bakoitzak bere indarguneak ditu

Ferra-imanen erabilera idealak:

Hezkuntza erakustaldiak:Bere forma klasikoak eta diseinu irekiak aproposa bihurtzen dute ikasgelan erabiltzeko: erraz erakutsi eremu magnetikoak burdinazko limadurekin, hainbat objektu aldi berean jaso edo erakarpen/aldapen printzipioak erakutsi.

Altxatzeko/eusteko erabilera orokorra:Objektu ferromagnetikoak (adibidez, iltzeak, torlojuak, tresna txikiak) hartu edo eutsi behar dituzunean eta eremu magnetikoaren kontzentrazio zehatza ez denean kritikoa, diseinu irekiak malgutasun handiagoa eskaintzen du objektua kokatzeko.

Zutoinak irisgarriak izan behar dira:Poloen ondoan dauden objektuetara erraz iristeko edo haiekin elkarreragiteko beharra duten proiektuak (ez bakarrik haien artean).

 

U formako imanen abantailak:

 

Eremu magnetiko sendo fokatua:Puntu estu zehatz batean eremu magnetikoen indar maximoa behar duten aplikazioak. Adibidez, mekanizazioan zehar metalezko piezak eusteko mandril magnetikoak, sentsore-aplikazio espezifikoak edo eremu magnetiko lokalizatu sendoa behar duten esperimentuak.

Aplikazio elektromagnetikoak:Askotan elektroiman edo errele mota batzuen osagai nagusi gisa erabiltzen da, non eremu magnetikoa kontzentratzea abantailagarria den.

Motorrak eta sorgailuak:Korronte zuzeneko motor/sorgailu diseinu batzuetan, U forma sakonak eremu magnetikoa eraginkortasunez kontzentratzen du armaduraren inguruan.

 

 

U formako imanaren eta ferra-imanaren arteko konparaketa azkarra

 

Ferra eta U formako imanek diseinu kurbatua badute ere, haien formak desberdinak dira:

Kurbadura eta poloen distantzia: Ferra-imanek kurbadura zabalagoa, lauagoa eta irekiagoa dute, poloen oinak kanporantz zabalduz, poloen artean espazio handiago eta eskuragarriagoa sortuz. U formako imanek kurbadura sakonagoa, estuagoa eta estuagoa dute, poloak elkarrengandik askoz ere hurbilago jarriz, modu paraleloagoan.

Eremu magnetikoaren kontzentrazioa: Forma-desberdintasun honek eragin zuzena du eremu magnetikoan. Ferra-imanak tarte handiagoa du, eta horren ondorioz, eremu magnetiko zabalagoa baina ez hain intentsoa sortzen da poloen artean. Aldiz, U formako imanak kurbadura gutxiago du, eta horren ondorioz, eremu magnetiko biziagoa eta biziagoa sortzen da poloen arteko tarte estuan.

Irisgarritasuna vs. Kontzentrazioa: Ferra-imanaren diseinu irekiak objektuak eremu magnetikoaren eremuan kokatzea edo polo indibidualekin elkarreragitea errazten du. U forma sakonagoak batzuetan zailagoa egin dezake objektuak poloen artean zehaztasunez kokatzea, baina hori orekatzen da eremu magnetikoaren kontzentrazio hobeak eremu zehatzetan.

Ohiko abantailak: Ferra-imanak polifazetikoak dira eta aproposak hezkuntzarako, erakustaldietarako eta muntaketa orokorrerako, erabiltzeko errazak eta harrapaketa-eremu zabalagoa baitute. U formako imanak bereziki erabilgarriak dira espazio mugatuetan, eremu magnetiko lokal sendoetan (adibidez, mandril magnetikoak) edo diseinu elektromagnetiko espezifikoetan (adibidez, motorrak, erreleak) eusteko indar maximoa behar duten aplikazioetarako.

 

Nola aukeratu: Aukeratu zure iman perfektua

U formako eta ferra formako imanen arteko aukera zure beharren araberakoa da:

Zein da zeregin nagusia?

Indar handiena behar duzu espazio oso txiki batean (adibidez, pieza meheak ondo eusteko)? 

Erabili U formako iman bat.

Magnetismoa erakutsi, objektu solteak jaso edo poloetara erraz iritsi behar duzu?

Joan ferra-iman batekin.

Iman bat objektu handiago bati lotu behar diozu?

Ferra iman batek tarte zabalagoa izan dezake eta hobeto funtziona dezake.

NObjektuak elkarrengandik oso gertu eutsi behar al dituzu?                                                                     

U formako iman baten eremu magnetikoa kontzentratuagoa da.

Objektuak sakabanatuta daude edo edukitzeko eremu handiagoa behar dute? 

Ferra itxurako iman batek estaldura-eremu zabalagoa du.

 

Materialak ere axola du!

 

Bi imanen formak material ezberdinetan daude eskuragarri (Alnico, Zeramika/Ferrita, NdFeB). Bi formen artean NdFeB imanek dute eusteko ahalmen handiena, baina hauskorragoak dira. Alnicok tenperatura altuagoak jasan ditzake. Zeramikazko imanak kostu-eraginkorrak dira eta askotan hezkuntzako/lan arineko zaldi-ferratan erabiltzen dira. Formaz gain, kontuan hartu materialaren erresistentzia eta ingurumen-beharrak.

Kontuan hartu praktikotasuna:

Elementuen maneiua eta kokapena erraztea funtsezkoa bada, ferra baten diseinu irekia da, oro har, irabazten duena.

Espazio mugatu batean indarra eustea kritikoa bada, U formako iman bat da aproposa.