Si aumentamos el mmf de un imán, la densidad de flujo dentro del núcleo a del también aumenta. Ahora podemos preguntarnos si hay alguna limitación para aumentar la densidad de flujo en el núcleo del imán con el aumento de los mmf aplicados. La respuesta es sí. Hay un límite más allá del cual no hay un aumento más agudo de la densidad de flujo en el núcleo magnético incluso con un aumento agudo de mmf. Si este limite no sale, seria posible aplastar un enorme flujo en una sección transversal muy pequeña del imán y que puede producir un imán muy fuerte con un tamaño muy pequeño. Pero este no es el caso práctico. Hay un límite, aunque este límite no es muy agudo, pero existe. Este límite se llama saturación magnética.
Definición de Saturación Magnética
La unidad más allá de la cual flujo magnético la densidad en un área magnética no aumenta bruscamente más con el aumento de mmf.
La saturación magnética del hierro
Es bien sabido que el hierro tiene muy poca resistencia. Es mucho más pequeño que la reticencia del aire. Pero la afirmación anterior sólo es cierta cuando flujo magnético densidad es un núcleo de hierro es menor que el límite específico. Este límite puede ser de 1,6 a 1,8 Tesla, dependiendo del acero magnético particular o del hierro en cuestión.
Ahora bien, si tratamos de trabajar con la densidad de flujo por encima de este límite, el hierro exhibe una mayor reticencia en comparación con el de baja densidad de flujo. Como resultado de ello, dicho hierro o acero no se comporta como un buen director de flujo magnético. En esa situación se requiere mucho más mmf para conducir el flujo a través del mismo núcleo de hierro. Más mmf significa más amperios de giro en el caso de los electromagnéticos, por lo que esta situación debe evitarse.
Relación entre la renuencia y la densidad de flujo
En el gráfico siguiente se muestra la relación entre la reticencia efectiva de un material magnético como el hierro y su correspondiente densidad de flujo.
En la figura anterior se ve que, cuando la densidad de flujo está dentro del límite, la reticencia del camino magnético es bastante baja, pero cuando cruza cierto valor como 2 Tesla, como se muestra aquí, la reticencia del mismo camino magnético aumenta considerablemente.
Como la densidad de cualquier cantidad está relacionada con el volumen, por lo tanto, al aumentar la sección transversal (es decir, el volumen) del trayecto magnético se puede reducir la densidad de flujo efectiva del trayecto por el mismo mmf dado.
Para evitar el efecto indeseable de la saturación magnéticael tamaño del núcleo de hierro elegido adecuadamente para una aplicación de ingeniería en particular.
Generalmente el volumen del núcleo de hierro o acero de la trayectoria magnética de una máquina se elige de manera que la densidad de flujo del núcleo no cruce el límite de 1,5 Tesla en condiciones normales de funcionamiento.
