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電磁石のはたらき3

芯による違いをパーマロイで

森竹高裕


電磁石をもっとパワーアップするにはどうしたらいいのだろう?

と尋ねたときに〈芯を別のものに変えたらいい〉という意見が出る。
材質を、銅・ステンレス・真鍮などに変えることができるが、かえって磁力は落ちてしまい、釘は着かなくなる。

 そのとき、鉄とニッケルの合金である「パーマロイ」に変えると、磁力は大きくなる。
 パーマロイとは、軟磁性合金の一つで透磁性が非常に高く、磁気を通しやすい性質を持っている。電磁石の芯(コア)を作ると電流や磁界に対して敏感に作用することからCT(変流器)やセンサー部品として広く採用されている。

 電磁石の磁力は、次の式で表される。
      B=μnI  …パーマロイは鉄よりもμの値が大きい
n回巻いたコイルに電流Iを流したとき、できる磁界の磁束密度(B)は、コイルの巻き数、電流、透磁率(μ)の積としてあらわされる。一般に透磁率μが大きいほど、磁化しやすい。
 実際にパーマロイで実験をした結果が、下の表である。平均で20本ほど多くの釘が着いた。

電池1個、巻き数50回のときに25mmの釘が着いた本数
   1回目 2回目 3回目 4回目 5回目 平均値
18 13 80 83 65 51.8
パーマロイ 28 34 123 95 83 72.6
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