En cumplimiento con la Ley 34/2002, de servicios de la sociedad de la información te recordamos que al navegar por este sitio estás aceptando el uso de cookies.

ACEPTAR
@Francesc, Autor en Regulator cetrisa

@Francesc

­

About @Francesc

This author has not yet filled in any details.
So far @Francesc has created 11 blog entries.

Planta de tratamiento VFU

Planta de tratamiento RSU

Planta de tratamiento de escorias RSU

Tratamiento de Residuos Sólidos Urbanos (RSU)

Tratamiento de Residuos Sólidos Urbanos (RSU)

Referencias

Algunas propiedades físicas

Se presentan a continuación algunas propiedades físicas (conductividad y peso específico) de varios materiales metálicos NO férricos.

Material Peso específico1 Conductividad2
Aluminio 2,70 37,80
Magnesio 1,74 22,60
Cobre 8,96 59,60
Oro 19,30 45,50
Zinc 7,14 16,60
Laton 63 8,45 15,60
Bronce 8,90 6,67
Plomo 11,34 4,81
Inox 304 7,90 1,37
1Peso Específico: Kg/dm3
2Conductividad: S/m

Debe tenerse en cuenta que en la tabla se citan propiedades de materiales puros (excepto el latón, bronce e inox) y que, en la realidad, en la mayoría de casos, nos encontramos con multitud de aleaciones, que modifican estos valores.

Como puede observarse, hay grandes diferencias entre diferentes metales, lo que comporta variaciones muy importantes en el comportamiento de cada material frente a un campo magnético y frente a las corrientes inducidas.

Corrientes de Foucault

Las corrientes de Foucault son un fenómeno eléctrico que se produce cuando un conductor (metal) atraviesa un campo magnético variable. El movimiento relativo causa una circulación de electrones, o corriente inducida dentro del conductor. Estas corrientes circulares de Foucault crean electroimanes con campos magnéticos que se oponen al efecto del campo magnético aplicado.

Las corrientes de Foucault y los campos contrarios generados serán más fuertes cuanto

  • más fuerte sea el campo magnético aplicado
  • mayor la conductividad del conductor
  • mayor la velocidad relativa de movimiento

Para una demostración práctica de las corrientes de Foucault se usan imanes cilíndricos que se dejan caer verticalmente en un tubo de cobre o de aluminio. Se puede comprobar experimentalmente que la fuerza que se opone al peso es proporcional a la velocidad del imán. Se ilustra la experiencia en el dibujo adjunto:

foucault_current

Supongamos que el imán cilíndrico desciende con su polo Norte (color rojo) delante y el polo Sur (de color azul) detrás. En un imán las líneas del campo magnético son salientes en polo Norte y entrantes en el polo Sur.

Durante el descenso del imán, el flujo del campo magnético se incrementa en la región próxima al polo Norte del imán. Se origina en el tubo una corriente inducida, corriente de Foucault, que se opone al incremento de flujo, en el sentido indicado en la primera figura.

En la figura siguiente, se muestra la equivalencia entre corrientes (espiras o solenoides) e imanes, de modo que la corriente inducida por delante del polo Norte equivale a un imán de polaridad opuesta, por lo que se repelen. Sin embargo, la corriente inducida por detrás del imán tiene la misma polaridad por lo que se atraen. Ambas corrientes generan una fuerza (f) que frena el movimiento de caída del imán.

El mismo principio de las corrientes de Foucault se aplica en los frenos dinámicos de los camiones, un tipo de freno que llevan hoy la mayoría de los vehículos pesados. Su gran ventaja es que funcionan sin contacto y, por tanto, sin desgaste. En estos dispositivos unos discos solidarios al árbol de transmisión giran entre unos electroimanes alimentados por una batería. Para frenar se manda corriente a los electroimanes. Cuanto mayor sea la velocidad del vehículo mayor es la rotación de los discos entre los electroimanes y más eficaz es el frenado; por eso son ideales para las bajadas. En cambio, su eficacia disminuye cuando la velocidad es pequeña y desaparece en las paradas, razón por la cual hay que instalar también frenos mecánicos para las marchas lentas.

Una aplicación industrial de las corrientes de Foucault la encontramos en los motovariadores. Los motovariadores es una aplicación típica cuando se exigen grandes prestaciones y potencias en la variación de velocidad de un motor eléctrico, ya que es la variación de velocidad en corriente alterna más robusta y fiable del mercado. El motovariador es un equipo con acoplamiento magnético por corrientes de Foucault, con una transmisión total del par desde el motor al eje de salida, manteniendo el par incluso en el arranque del motor. Esta transmisión se realiza totalmente exenta de engranajes y rozamiento. Por este motivo se utiliza en la perforación de pozos petrolíferos, por ejemplo. Si el eje que está perforando se bloquea, al llegar a un estrato más duro, el motor no sufre al no haber conexión directa mediante engranajes.

Las corrientes de Foucault son las que se generan por inducción en las piezas metálicas que cruzan el tambor inductor de un Separador de Metales No Férricos por Corrientes de Foucault. Se provoca así una fuerza de repulsión opuesta al efecto del tambor inductor y se logra así un movimiento hacia adelante, separándose del resto de materiales que no tienen influencia y que caen siguiendo una trayectoria natural parabólica.

r-spm

Electromagnetismo

Tal y como hemos comentado antes, una corriente eléctrica (electrón) que circula por una bobina genera un campo magnético, siguiendo la Ley de Ampere. Este principio se utiliza ampliamente en la construcción de equipos electromagnéticos utilizados para la separación y movimiento de material férrico.

ampere_law

Tipos de materiales

Una clasificación de materiales, según su comportamiento frente a un campo magnético, podría ser la siguiente:

No magnético

No facilita o no permite el paso de las líneas de Campo magnético.
Ejemplo: el Vacío.

Diamagnético

Material débilmente magnético. Si se sitúa una barra magnética cerca de él, esta lo repele.
Ejemplo: Bismuto (Bi), Plata (Ag), Plomo (Pb), Agua.

Paramagnético

Presenta un magnetismo muy poco significativo. Atraído por la barra magnética.
Ejemplo: Aire, Aluminio (Al), Paladio (Pd), Magneto Molecular.

Ferromagnético

Magnético por excelencia o fuertemente magnético. Atraído por la barra magnética.
Paramagnético por encima de la temperatura de Curie (La temperatura de Curie del hierro metálico es aproximadamente unos 770 ºC).
Ejemplo: Hierro (Fe), Cobalto (Co), Níquel (Ni), Acero suave.

Antiferromagnético

No magnético aun bajo acción de un campo magnético inducido.
Ejemplo: Óxido de Manganeso (MnO2).

Ferrimagnético

Menor grado magnético que los materiales ferromagnéticos.
Ejemplo: Ferrita de Hierro.

Superparamagnético

Materiales ferromagnéticos suspendidos en una matriz dieléctrica.
Ejemplo: Materiales utilizados en cintas de audio y video.

Ferritas

Ferrimagnético de baja conductividad eléctrica.
Ejemplo: Utilizado como núcleo inductores para aplicaciones de corriente alterna.