Premessa.
Un motore elettrico è mosso dai campi magnetici generati da magneti permanenti ed elettrocalamite. Per queste ultime c'è bisogno quindi di energia elettrica per farle funzionare. Ma analizziamo cosa succede in un motore elettrico. Il rotore ha una zona nord ed una zona sud. Sullo statore ci sono due zone dove sono posizionate le elettrocalamite. Con impulsi di corrente, ogni volta inversa, si fa generare dall'energia elettrica, campi magnetici orientati una volta in un senso ed una volta nell'altro. In questo modo il rotore verrà attratto prima da una parte e poi dall'altra e sarà così costretto a ruotare. L'idea, per la quale ho steso questo mio piccolo “diario di bordo”, è di far variare o almeno far pulsare i campi magnetici di magneti permanenti (al posto delle elettrocalamite) utilizzando uno schermo naturale. Ebbene l'unico modo di deviare il flusso magnetico è utilizzare materiali ferromagnetici. La controindicazione di questo sistema è che i materiali ferromagnetici sono attratti fortemente dai magneti. Quindi questi schermi certamente deviano il flusso, ma se inseriti in un contesto motoristico rimarranno bloccati sui magneti. Ho alcune idee per fare in modo che lo schermo ferromagnetico, pur deviando il flusso magnetico, resti neutro (cioè non venga attratto o almeno, attratto debolmente) nei confronti del magnete da schermare.

L’idea.
L’idea più papabile è la seguente (Fig.1).
Ho posizionato due magneti ad una certa distanza in modo che l’uno contrasti l’attrazione dell’altro (Fig.2). La piastra è trapezoidale perché proviene da un’altra prova, ma può benissimo essere rettangolare.


(Fig.1)


(Fig.2)

Con il telaio della figura 1 ho misurato le forze che servono per svincolare la piastra dai magneti nei vari casi.


(Fig.3)

La forza che serve per svincolare la piastra schermante da un solo magnete è di circa 590 gr. Nella figura 3 riquadro “G” è rappresentata l’operazione. La piastra viene portata al limite e per “liberarla” dal magnete B (ossia portarla a destra ed allontanarla dal magnete B) serve una forza di 590 gr. (Passare quindi dal riquadro “G” al riquadro “H” servono 590 gr.)
Posizionando la piastra come in figura 3 riquadro “C”, per svincolarla dal magnete A serve una forza di 82 gr. questo grazie alla forza compensativa del magnete B.
Se invece si sfrutta anche la forza attrattiva del magnete A e quindi avendo la piastra in movimento, per svincolarla dal magnete A serve una forza di soli 23 gr. (posizione di partenza riquadro “B” e posizione di arrivo riquadro “F”)
E’ interessante quest’ultimo dato perché si potrebbe ideare un sistema schermante rotativo. Con un sistema del genere si sfrutterebbe la stessa forza dei magneti per aiutare lo “svincolo” da dagli stessi; basterebbe soltanto pochissima forza aggiuntiva (nell’esempio 23 gr.). Essendo un sistema rotante, i “frame” o riquadri in un’ipotetica animazione, sarebbero: “B”-“C”-“D”-“E” quindi di nuovo “B”-“C”-“D”-“E”…. e così via)
E’ da sottolineare che la forza di taglio o forza tangenziale dei magneti al centro della piastra (riquadro “B” ed “F”) è nulla; è attiva soltanto ai bordi della piastra.
I magneti usati hanno una forza di distacco ortogonale da una piastra metallica di quasi 4 kg. Lo spessore delle piastre schermanti hanno 2 mm di spessore. Schermano quasi totalmente i magneti lasciando passare solo un esiguo residuo di flusso. In questo esperimento a causa della grande attrazione dei magneti e dei miei scarsi mezzi, la piastra è distante 1 mm dai magneti.
Ho in mente diverse configurazioni di un’ipotetico motore a magneti permanenti sfruttando questo principio.

Saluti, stay tuned.