Scienzapertutti

0220. E' possible costruire un motore che funzioni con magneti naturali?

espertomini

Vorrei sapere se è possible costruire un motore che funzioni con magneti naturali, in pratica calamite normali. (Giulio Bottega) ( 2109 - 5102)

 

sem_esperto_verdeI magneti naturali sono composti di magnetite icona_glossario, un minerale noto all’uomo fin dall’antichità (ne parla già Talete di Mileto, 625-547 A.C.icona_biografia , il quale lo chiama magnete perché ne vennero ritrovati dei campioni nella terra dei Magneti in Tessaglia, Grecia); la magnetite è un minerale comune e diffuso su tutto il pianeta (ne abbiamo perfino in Italia); i giacimenti principali sono però in USA, Sud Africa, Russia e Germania.

La formula chimica della magnetite è Fe3O4 , si tratta pertanto di un ossido di ferro con cella elementare ottaedrica dotata di magnetismo residuo intrinseco elevato rispetto ad altri minerali naturali (l’induzione di saturazione è circa pari a 0.64 tesla icona_glossarioicona_biografia ). L' uso principale di questo minerale é l' estrazione del ferro, dal momento che le sue caratteristiche come magnete permanente sono alquanto mediocri rispetto ai magneti permanenti di sintesi (Neodimio-Ferro-Boro, Samario-Cobalto, terre rare). La qualità di un materiale magnetico “duro” (ovvero permanente) si misura infatti dal cosiddetto “massimo prodotto di energia”, che sarebbe il massimo valore assunto dal prodotto BxH (induzione x campo), misurato in kJ/m3.

ScienzaPerTutti_ciclo_isterisiCiclo di isteresi di un mezzo magnetico; la zona di lavoro è il secondo quadrante.
Il più grande rettangolo che è possibile inscrivere nel 20 quadrante fornisce il (BH)max.

Il (BH)max è in relazione diretta all’energia necessaria per de-magnetizzare il magnete permanente. Una gran quantità di ricerca e notevoli sforzi sono stati fatti per cercare di ottenere materiali di sintesi di facile produzione e con (BH)max più elevati, ed enormi progressi non sono mancati.

ScienzaPerTutti_tecnologie_magnetiProgresso tecnologico nel campo dei magneti permanenti.

Sarebbe quindi poco sensato tornare ad usare la magnetite per costruire motori! Gli esemplari di minerale estratto più belli vengono comunque conservati per i collezionisti.

Magnetite Chalcopyrite Galena Magnetite

 
 
 

 Claudio Bruzzese – Ingegnere Elettrotecnico


NOTA REDAZIONALE

alcuni siti di riferimento:
Immagini:
Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons

 

 
Tags: , ,