Quale forza riescono a sviluppare i magneti al neodimio?

I magneti al neodimio sono i magneti più forti esistenti al mondo, per questo sono chiamati anche super magneti. La forza magnetica di un magnete al neodimio è infatti circa mille volte superiore rispetto ai magneti in ferrite. Alcuni magneti al neodimio molto potenti reggono anche seicento volte il loro stesso peso. La forza che riescono a sviluppare i magneti al neodimio si calcola utilizzando la densità di energia, che si misura in kilojoule per metro cubo (kJ/m³). I magneti in ferrite hanno solitamente una densità di energia di circa 30 kJ/m³, mentre i magneti al neodimio hanno una densità di energia, e quindi una forza, fino a 500 kJ/m³.

Inoltre i magneti al neodimio possono anche essere utilizzati a piena potenza anche in condizioni estreme, come ad altissime temperature. Il punto massimo di calore a cui può resistere un magnete al neodimio è infatti sempre più alto, grazie anche a continui nuovi progressi e tecnologie nella produzione dei magneti al neodimio.

A parità di dimensioni i magneti al neodimio riescono a sviluppare una forza maggiore rispetto ad altri magneti. Magneti al neodimio di piccole dimensioni, ma con grande potenza, vengono ad esempio utilizzati nei dischi rigidi dei PC e negli altoparlanti.

La forza che riescono a sviluppare i magneti al neodimio è quindi molto grande, per questo sono i più utilizzati in moltissime applicazioni industriali.

Forza di un magnete

La forza di un magnete è la forza attrattiva che riesce ad esercitare sugli oggetti di ferro.

Questa forza di attrazione si misura sempre perpendicolarmente alla superficie di contatto, Un magnete è un oggetto che è stato sottoposto alla forza magnetica, e quindi ad un processo di magnetizzazione, acquisendo così la capacità di attrarre altri oggetti di ferro.

I magneti, compresi ovviamente i magnati al neodimio, sono quindi tutti i corpi in grado di esercitare una forza magnetica. Esistono sostanze che costituiscono magneti naturali, come la magnetite, un ossido di ferro che si trova in natura. Altri materiali invece, come il neodimio, solo una volta magnetizzati attirano gli oggetti di ferro: questi magneti sono detti artificiali.

La forza di un magnete, così come la repulsione, dipende da diversi fattori:

• Forma del magnete e del corpo metallico
• Grado di magnetizzazione del magnete
• Distanza tra il magnete e il corpo metallico
• Direzione della forza
• Materiale, superficie e spessore del corpo metallico
• Temperatura
• Numero di magneti utilizzati

Forza magnetica

Come si crea quindi la forza magnetica nei magneti?

La forza magnetica si crea attraverso un processo di magnetizzazione, che avviene quando si magnetizza un oggetto di ferro per strofinio, per contatto o per induzione.

La magnetizzazione avviene 

per strofinio, se il corpo viene strofinato su un magnete;

per contatto, se il corpo si mette a contatto per un certo tempo con il magnete;

per induzione se il corpo viene accostato al magnete.

Il magnete genera quindi un campo magnetico: crea nello spazio circostante un campo di forze di attrazione, la forza magnetica, e queste linee di forza non sono uniformi in tutto il magnete, ma provengono da due poli.

I magneti al neodimio in particolare, vengono magnetizzati in una bobina magnetica attraverso la quale viene fatta passare una corrente intensa per un millisecondo. Questa bobina genera un potente campo magnetico che magnetizza i magneti al neodimio, creando così la loro forza magnetica. i magneti al neodimio conservano la loro magnetizzazione in modo permanente.

La smagnetizzazione dei magneti al neodimio dipende dalla qualità della magnetizzazione: con il grado di magnetizzazione N45 più comune, la temperatura massima è di circa 80° C. Se il magnete si scalda, infatti,  le proprietà magnetiche vengono perse, e il magnete al neodimio si smagnetizza.

Potenza magneti al neodimio

Come abbiamo visto, la potenza dei magneti al neodimio è superiore a quella di tutti gli altri tipi di magnete. I magneti in ferrite hanno solitamente una densità di energia di circa 30 kJ/m³, mentre i magneti al neodimio hanno una densità fino a 500 kJ/m³. Essendo i magneti al neodimio molto potenti, occorre prestare molta attenzione nel loro utilizzo.

La forza magnetica dei magneti al neodimio si misura sempre perpendicolarmente alla superficie di contatto, e a causa dello sforzo tangenziale, i magneti al neodimio possono essere caricati molto meno su una parete che sul soffitto.

Quanto più potente è un magnete, tanto maggiore è il rischio di lesioni e danni, e come abbiamo detto i magneti al neodimio sono potentissimi. Occorre quindi maneggiarli con cura prendendo opportune precauzioni: anche i magneti al neodimio più piccoli possono provocare dei danni se maneggiati in modo incauto.

Non bisogna mai far scontrare i magneti al neodimio, altrimenti c’è il rischio di rottura del rivestimento o del magnete stesso.  In questo caso non si tratta di scarsa qualità, ma di una proprietà dei magneti al neodimio, conseguente alla loro enorme potenza.

I magneti al neodimio non sono adatti per l’utilizzo in ambienti esterni, perché tendono ad arrugginire e così perdono la loro forza magnetica.

Per evitare di graffiare le superfici con i magneti al neodimio, si possono utilizzare sottili dischi di silicone per proteggerle.

Proprio a causa della loro elevata potenza, i magneti al neodimio devono essere tenuti lontano dalle persone con pacemaker ed anche lontano dal fuoco e da scintille.

Avendo una elevata forza magnetica, i magneti possono collidere con forza tra di loro, per cui bisogna porre attenzione a non mettere le mani tra due magneti al neodimio.

La potenza dei magneti al neodimio è molto stabile, per cui con un normale utilizzo non perdono la loro forza magnetica. Tuttavia, il contatto diretto con potenti magneti e temperature molto elevate possono portare alla smagnetizzazione.

I magneti al neodimio vengono quindi utilizzati in tutte quelle applicazioni dove è richiesta una potente forza magnetica.

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