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APPENDICE Esempio di calcolo di un elettromagnete A titolo di esercitazione calcoliamo le caratteristiche di un elettromagnete adatto alla misura delle calamite (fig. 25). Sia richiesto nel
traferro di 15 mm e sezione F 80 mm (S0=50cm2) un campo
massimo di 1.000 kA/m (=12.000 Oe) e supponiamo le seguenti dimensioni: tratto tronco conico: S1=
5·10-3 m2
l1=4,5 10-2 m resto del circuito: S2=10·10-3
m2 l2=
91·10-2 m nel traferro S0= 5·10-3 m2 l0=1,5·10-3
m
abbiamo allora:
B0=moH0=4p10-7·106=1,26
Wb/m2 e F(B)=1,26·5·10-3 =6,3·10-3 B1=6,3·10-3
/ (5·10-3)=1,26 Wb/m2 B2=6,3·10-3
/ (10·10-3)=0,63 Wb/m2.
Supponiamo di utilizzare un ferro la cui curva di magnetizzazione sia quella rappresentata sotto. Troviamo allora che in corrispondenza dei valori di B1 e B2 si ha H1=950 e H2=400 Asp/m. Allora per la [4] generalizzata del cap. 4 possiamo
scrivere: ni = Htlt
+ H1l1 +H2l2 essendo: Ht=1·106
Asp/m H1=0,95·103
Asp/m H2=0,4·103
Asp/m
Abbiamo infine: ni=1,5·10-2·106+9·10-2·0,95·103+0,91·0,4·103=10.000+86+364=10450
Asp/m. ponendo i=10 A sono necessarie 1050 spire, cioè 525 per avvolgimento. Volendo alimentare l’elettromagnete a 100 V, la resistenza R della spira media (che supponiamo 50 cm) si ottiene da: 100 = 10·n·R=10500 R da cui R=1/105=[r·l/S]=1,56·10-6
50/S e S=8·10-3 cm2 =0,8 mm2
E' sufficiente quindi un filo da 0,5 mm di diametro; essendo la potenza dissipata
1kW è bene aumentare la sezione e prevedere un eventuale raffreddamento
se l'elettromagnete viene usato come magnetizzatore con funzionamento
continuo.
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