Matrizes de Halbach
Uma matriz de Halbach é um arranjo específico de uma série de ímãs permanentes. A matriz tem um padrão de rotação espacial de magnetismo que cancela o campo de um lado, mas o aumenta do outro. As principais vantagens dos arranjos de Halbach são que eles podem produzir campos magnéticos fortes em um lado enquanto criam um campo disperso muito pequeno no lado oposto. Este efeito é melhor compreendido observando a distribuição do fluxo magnético.
Formulários
⢠Fluxo unilateral é útil em muitas aplicações â segurança de dados â transporte â projeto do motor
• Halbach Arrays são inerentemente eficientes em termos de peso.
• As matrizes fornecem fluxos mais altos do que os ímãs monolíticos do mesmo tamanho.
Os Halbach Arrays agora têm muitas aplicações e são usados em uma variedade de sistemas de complexidade variável. Uma das aplicações mais simples de Halbach Arrays é em ímãs de geladeira. Nesse caso, as propriedades de fluxo unilateral são exploradas para aumentar o poder de retenção do ímã. Matrizes variáveis de ímãs de haste também podem ser combinadas para criar sistemas de travamento simples. Se as magnetizações das hastes forem arranjadas de modo que o campo seja maximizado acima do plano e minimizado abaixo dele, o confinamento de fluxo pode ser invertido girando-se cada ímã da haste em 90°.
Um exemplo mais avançado de um Halbach Array em ação é em um trilho de trem Maglev ou Inductrack, onde a levitação magnética é usada para suportar o vagão. As matrizes magnéticas levantam o trem a uma pequena distância acima dos trilhos e podem suportar um peso de até 50 vezes o peso do ímã. A operação é baseada no princípio da indução; à medida que a matriz é passada sobre as bobinas metálicas da pista, as variações no campo magnético induzem uma tensão na pista. A pista então cria seu próprio campo magnético e, da mesma forma que quando você tenta empurrar os dois pólos iguais de ímãs de barra de neodímio juntos quando este campo se alinha com o campo produzido pelo Halbach Array, a repulsão faz com que o trem levite.
As matrizes de Halbach também são usadas em experimentos científicos avançados, como síncrotrons e lasers de elétrons livres, onde são conhecidas como “wigglers” de Halbach. Os FELs têm uma faixa de frequência muito ampla e altamente sintonizável e são usados em muitas aplicações, desde médicas a militares.
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