Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético es producido por una corriente eléctrica . Los electroimanes suelen consistir en un alambre enrollado en una bobina . Una corriente a través del cable crea un campo magnético que se concentra en el agujero en el centro de la bobina . El campo magnético desaparece cuando se corta la corriente. Las espiras de alambre suelen estar enrolladas alrededor de un núcleo magnético hecho de un material ferromagnético o ferrimagnético como el hierro ; el núcleo magnético concentra el flujo magnético y produce un imán más potente.
La principal ventaja de un electroimán sobre un imán permanente es que el campo magnético se puede cambiar rápidamente controlando la cantidad de corriente eléctrica en el devanado. Sin embargo, a diferencia de un imán permanente que no necesita energía, un electroimán requiere un suministro continuo de corriente para mantener el campo magnético.
Los electroimanes se utilizan ampliamente como componentes de otros dispositivos eléctricos, como motores , generadores , solenoides electromecánicos , relés , altavoces , discos duros , máquinas de resonancia magnética , instrumentos científicos y equipos de separación magnética . Los electroimanes también se emplean en la industria para recoger y mover objetos pesados de hierro, como chatarra y acero. [2]
El científico danés Hans Christian Ørsted descubrió en 1820 que las corrientes eléctricas crean campos magnéticos. Ese mismo año, el científico francés André-Marie Ampère demostró que el hierro se puede magnetizar introduciéndolo en un solenoide alimentado eléctricamente. El científico británico William Sturgeon inventó el electroimán en 1824. [3] [4] Su primer electroimán fue una pieza de hierro en forma de herradura que estaba envuelta con aproximadamente 18 vueltas de alambre de cobre desnudo ( el alambre aislado no existía entonces). El hierro fue barnizado para aislarlo de los devanados. Cuando pasaba una corriente a través de la bobina, el hierro se magnetizaba y atraía otras piezas de hierro; cuando se detuvo la corriente, perdió la magnetización. Sturgeon mostró su poder al demostrar que, aunque sólo pesaba siete onzas (aproximadamente 200 gramos), podía levantar nueve libras (aproximadamente 4 kilos) cuando se le aplicaba la corriente de una fuente de alimentación de una sola celda. Sin embargo, los imanes de Sturgeon eran débiles porque el cable sin aislamiento que utilizó sólo podía envolverse en una única capa espaciada alrededor del núcleo, lo que limitaba el número de vueltas.
A partir de 1830, el científico estadounidense Joseph Henry mejoró y popularizó sistemáticamente el electroimán. [5] [6] Al utilizar alambre aislado con hilo de seda e inspirado en el uso que hizo Schwegger de múltiples vueltas de alambre para hacer un galvanómetro , [7] pudo enrollar múltiples capas de alambre en núcleos, creando potentes imanes con miles de vueltas. de alambre, incluido uno que podría soportar 2063 lb (936 kg). El primer uso importante de los electroimanes fue en sondas telegráficas .
La teoría del dominio magnético sobre cómo funcionan los núcleos ferromagnéticos fue propuesta por primera vez en 1906 por el físico francés Pierre-Ernest Weiss , y la detallada teoría mecánica cuántica moderna del ferromagnetismo fue elaborada en la década de 1920 por Werner Heisenberg , Lev Landau , Felix Bloch y otros.
Un electroimán portátil está diseñado para mantener el material en su lugar; un ejemplo es un imán elevador. Un electroimán de tracción aplica una fuerza y mueve algo. [8]
Los electroimanes se utilizan ampliamente en dispositivos eléctricos y electromecánicos , entre ellos:
Un electroimán de tracción común es un solenoide y un émbolo enrollados uniformemente . El solenoide es una bobina de alambre y el émbolo está hecho de un material como el hierro dulce. Al aplicar una corriente al solenoide se aplica una fuerza al émbolo y puede hacerlo moverse. El émbolo deja de moverse cuando las fuerzas que actúan sobre él se equilibran. Por ejemplo, las fuerzas se equilibran cuando el émbolo está centrado en el solenoide.
La tracción uniforme máxima se produce cuando un extremo del émbolo está en el centro del solenoide. Una aproximación a la fuerza F es [8]
donde C es una constante de proporcionalidad, A es el área de la sección transversal del émbolo, N es el número de vueltas del solenoide, I es la corriente a través del cable del solenoide y ℓ es la longitud del solenoide. Para unidades que utilizan pulgadas, libras de fuerza y amperios con solenoides largos y delgados, el valor de C es de alrededor de 0,009 a 0,010 psi (libras de tracción máxima por pulgada cuadrada de área de sección transversal del émbolo). [9] Por ejemplo, una bobina de 12 pulgadas de largo ( ℓ = 12 pulgadas ) con un émbolo largo de sección transversal de 1 pulgada cuadrada ( A = 1 en 2 ) y 11,200 amperios-vueltas ( NI = 11,200 Aturn ) tenía un máximo tracción de 8,75 libras (correspondiente a C = 0,0094 psi ). [10]
La tracción máxima aumenta cuando se inserta un tope magnético en el solenoide. El tope se convierte en un imán que atraerá al émbolo; agrega poco a la fuerza del solenoide cuando el émbolo está lejos, pero aumenta dramáticamente la fuerza cuando están cerca. Una aproximación para el tirón P es [11]
Aquí ℓ a es la distancia entre el extremo del tope y el extremo del émbolo. La constante adicional C 1 para unidades de pulgadas, libras y amperios con solenoides delgados es aproximadamente 2660. El segundo término dentro del paréntesis representa la misma fuerza que el solenoide sin tope de arriba; el primer término representa la atracción entre el tope y el émbolo.
Se pueden hacer algunas mejoras en el diseño básico. Los extremos del tope y del émbolo suelen ser cónicos. Por ejemplo, el émbolo puede tener un extremo puntiagudo que encaje en un hueco correspondiente en el tope. La forma hace que la tracción del solenoide sea más uniforme en función de la separación. Otra mejora es agregar una ruta de retorno magnético alrededor del exterior del solenoide (un "solenoide revestido de hierro"). [11] [12] La ruta de retorno magnético, al igual que el tope, tiene poco impacto hasta que el entrehierro es pequeño.
Una corriente eléctrica que fluye por un cable crea un campo magnético alrededor del cable, debido a la ley de Ampere (ver dibujo de un cable con campo magnético) . Para concentrar el campo magnético en un electroimán, el cable se enrolla en una bobina con muchas vueltas de cable una al lado de la otra. [2] El campo magnético de todas las espiras del cable pasa por el centro de la bobina, creando allí un fuerte campo magnético. [2] Una bobina que tiene la forma de un tubo recto (una hélice ) se llama solenoide . [1] [2]
La dirección del campo magnético a través de una bobina de alambre se puede encontrar mediante una forma de la regla de la mano derecha . [13] [14] Si los dedos de la mano derecha están curvados alrededor de la bobina en la dirección del flujo de corriente ( corriente convencional , flujo de carga positiva ) a través de los devanados, el pulgar apunta en la dirección del campo dentro de la bobina. El lado del imán del que emergen las líneas de campo se define como el polo norte .
Para ver las definiciones de las variables a continuación, consulte el cuadro al final del artículo.
Se pueden producir campos magnéticos mucho más fuertes si se coloca dentro de la bobina un " núcleo magnético " de un material ferromagnético (o ferrimagnético ) blando , como el hierro . [1] [2] [15] [16] Un núcleo puede aumentar el campo magnético a miles de veces la fuerza del campo de la bobina sola, debido a la alta permeabilidad magnética μ del material. [1] [2] No todos los electroimanes utilizan núcleos, por lo que se denomina electroimán de núcleo ferromagnético o de núcleo de hierro.
Esto se debe a que el material de un núcleo magnético (a menudo hecho de hierro o acero) está compuesto de pequeñas regiones llamadas dominios magnéticos que actúan como pequeños imanes (ver ferromagnetismo ). Antes de que se active la corriente en el electroimán, los dominios en el núcleo de hierro dulce apuntan en direcciones aleatorias, por lo que sus pequeños campos magnéticos se cancelan entre sí y el hierro no tiene un campo magnético a gran escala. Cuando pasa una corriente a través del cable enrollado alrededor del hierro, su campo magnético penetra el hierro y hace que los dominios giren, alineándose en paralelo al campo magnético, por lo que sus pequeños campos magnéticos se suman al campo del cable, creando un gran campo magnético. que se extiende hacia el espacio alrededor del imán. El efecto del núcleo es concentrar el campo, y el campo magnético pasa a través del núcleo con menor desgana que cuando pasaría a través del aire.
Cuanto mayor es la corriente que pasa a través de la bobina de alambre, más se alinean los dominios y más fuerte es el campo magnético. Finalmente, todos los dominios están alineados y nuevos aumentos de corriente sólo provocan ligeros aumentos del campo magnético: este fenómeno se llama saturación . Esta es la razón por la que los electroimanes más potentes, como los superconductores y los electroimanes de muy alta corriente, no pueden utilizar núcleos.
La principal característica no lineal de los materiales ferromagnéticos es que el campo B se satura a un cierto valor, [2] que oscila entre 1,6 y 2 teslas (T) para la mayoría de los aceros con núcleo de alta permeabilidad. [17] [18] [19] El campo B aumenta rápidamente al aumentar la corriente hasta ese valor, pero por encima de ese valor el campo se nivela y se vuelve casi constante, independientemente de cuánta corriente se envíe a través de los devanados. [2] La fuerza máxima del campo magnético posible de un electroimán con núcleo de hierro está limitada a alrededor de 1,6 a 2 T. [17] [19]
Cuando se corta la corriente en la bobina, en los materiales magnéticamente blandos que casi siempre se utilizan como núcleos, la mayoría de los dominios pierden alineación y vuelven a un estado aleatorio y el campo desaparece. Sin embargo, parte de la alineación persiste, porque los dominios tienen dificultades para girar su dirección de magnetización, dejando el núcleo magnetizado como un imán permanente débil. Este fenómeno se llama histéresis y el campo magnético restante se llama magnetismo remanente . La magnetización residual del núcleo se puede eliminar mediante desmagnetización . En los electroimanes de corriente alterna, como los que se utilizan en los motores, la magnetización del núcleo se invierte constantemente y la remanencia contribuye a las pérdidas del motor.
El campo magnético de los electroimanes en el caso general viene dado por la ley de Ampere :
que dice que la integral del campo magnetizante alrededor de cualquier bucle cerrado es igual a la suma de la corriente que fluye a través del bucle. Otra ecuación utilizada, que da el campo magnético debido a cada pequeño segmento de corriente, es la ley de Biot-Savart .
Asimismo, en el solenoide, la fuerza que ejerce un electroimán sobre un conductor ubicado en una sección del material del núcleo es:
La ecuación de fuerza se puede derivar de la energía almacenada en un campo magnético . La energía es fuerza multiplicada por la distancia. Reorganizar los términos produce la ecuación anterior.
El límite de 1,6 T en el campo [17] [19] mencionado anteriormente establece un límite en la fuerza máxima por unidad de área del núcleo, o presión magnética , que puede ejercer un electroimán con núcleo de hierro; apenas:
para el límite de saturación del núcleo, B sat . En unidades más intuitivas es útil recordar que a 1 T la presión magnética es de aproximadamente 4 atmósferas, o kg/cm 2 .
Dada una geometría central, el campo B necesario para una fuerza determinada se puede calcular a partir de (1); si el resultado es mucho más de 1,6 T, se deberá utilizar un núcleo más grande.
Sin embargo, calcular el campo magnético y la fuerza ejercida por materiales ferromagnéticos en general es difícil por dos razones. Primero, porque la intensidad del campo varía de un punto a otro de manera complicada, particularmente fuera del núcleo y en los espacios de aire, donde se deben considerar los campos marginales y el flujo de fuga . En segundo lugar, porque el campo magnético B y la fuerza son funciones no lineales de la corriente, dependiendo de la relación no lineal entre B y H para el material de núcleo particular utilizado. Para realizar cálculos precisos se utilizan programas informáticos que pueden generar un modelo del campo magnético mediante el método de los elementos finitos .
En muchas aplicaciones prácticas de electroimanes, como motores, generadores, transformadores, imanes de elevación y altavoces, el núcleo de hierro tiene la forma de un bucle o circuito magnético , posiblemente roto por unos pocos espacios de aire estrechos. El hierro presenta mucha menos "resistencia" ( desgana ) al campo magnético que el aire, por lo que se puede obtener un campo más fuerte si la mayor parte del camino del campo magnético está dentro del núcleo. [2] Esta es la razón por la que las líneas del núcleo y del campo magnético tienen la forma de bucles cerrados.
Dado que la mayor parte del campo magnético está confinado dentro de los contornos del bucle central, esto permite una simplificación del análisis matemático. [2] Ver el dibujo de la derecha. Una suposición simplificadora común que satisfacen muchos electroimanes, que se utilizará en esta sección, es que la intensidad del campo magnético B es constante alrededor del circuito magnético (dentro del núcleo y entrehierros) y cero fuera de él. La mayor parte del campo magnético se concentrará en el material del núcleo ( C ). Dentro del núcleo, el campo magnético ( B ) será aproximadamente uniforme en cualquier sección transversal, por lo que si además el núcleo tiene un área aproximadamente constante en toda su longitud, el campo en el núcleo será constante. [2] Esto solo deja los espacios de aire ( G ), si los hay, entre las secciones del núcleo. En los espacios, las líneas del campo magnético ya no están confinadas por el núcleo, por lo que "sobresalen" más allá de los contornos del núcleo antes de curvarse hacia atrás para entrar en la siguiente pieza de material del núcleo, reduciendo la intensidad del campo en el espacio. [2] Las protuberancias ( BF ) se denominan campos marginales . [2] Sin embargo, siempre que la longitud del espacio sea menor que las dimensiones de la sección transversal del núcleo, el campo en el espacio será aproximadamente el mismo que en el núcleo. Además, algunas de las líneas del campo magnético ( B L ) tomarán "atajos" y no pasarán por todo el circuito central y, por lo tanto, no contribuirán a la fuerza ejercida por el imán. Esto también incluye líneas de campo que rodean los devanados del cable pero no ingresan al núcleo. Esto se llama flujo de fuga . Por tanto, las ecuaciones de esta sección son válidas para electroimanes para los cuales:
El campo magnético creado por un electroimán es proporcional tanto a N como a I , de ahí que a este producto, NI , se le dé el nombre de fuerza magnetomotriz . Para un electroimán con un solo circuito magnético , la Ley de Ampere se reduce a: [2] [20] [21]
Esta es una ecuación no lineal , porque μ varía con B. Para obtener una solución exacta, el valor de μ en el valor B utilizado debe obtenerse de la curva de histéresis del material del núcleo . [2] Si B es desconocido, la ecuación debe resolverse mediante métodos numéricos .
Además, si la fuerza magnetomotriz está muy por encima de la saturación, por lo que el material del núcleo está saturado, el campo magnético será aproximadamente el valor de saturación B sat para el material y no variará mucho con los cambios en NI . Para un circuito magnético cerrado (sin espacio de aire), la mayoría de los materiales del núcleo se saturan con una fuerza magnetomotriz de aproximadamente 800 amperios-vueltas por metro de trayectoria de flujo.
Para la mayoría de los materiales centrales, . [21] Entonces, en la ecuación (2) anterior, domina el segundo término. Por lo tanto, en circuitos magnéticos con un entrehierro, B depende en gran medida de la longitud del entrehierro y la longitud del camino del flujo en el núcleo no importa mucho. Dado un entrehierro de 1 mm, se requiere una fuerza magnetomotriz de aproximadamente 796 amperios-vueltas para producir un campo magnético de 1 T.
Para un circuito magnético cerrado (sin espacio de aire), como el que se encontraría en un electroimán que levanta un trozo de hierro con un puente entre sus polos, la ecuación ( 2 ) se convierte en:
Sustituyendo en ( 1 ), la fuerza es:
Se puede observar que para maximizar la fuerza se prefiere un núcleo con un recorrido de flujo corto L y una sección transversal amplia A (esto también se aplica a imanes con entrehierro). Para lograr esto, en aplicaciones como imanes de elevación (ver foto arriba) y altavoces se suele utilizar un diseño cilíndrico plano. El devanado está enrollado alrededor de un núcleo cilíndrico corto y ancho que forma un polo, y una carcasa de metal gruesa que envuelve el exterior de los devanados forma la otra parte del circuito magnético, llevando el campo magnético al frente para formar el otro polo.
Los métodos anteriores son aplicables a electroimanes con un circuito magnético y no se aplican cuando una gran parte de la trayectoria del campo magnético está fuera del núcleo. Un ejemplo sin circuito sería un imán con un núcleo cilíndrico recto como el que se muestra al principio de este artículo. Centrándose únicamente en la fuerza entre dos electroimanes (o imanes permanentes) con "polos" bien definidos donde las líneas de campo emergen del núcleo, se crea una analogía especial llamada modelo de carga magnética que supone que el campo magnético es producido por "cargas magnéticas" ficticias. ' en la superficie de los polos. Este modelo asume polos puntuales en lugar de superficies realmente existentes y, por lo tanto, solo produce una buena aproximación cuando la distancia entre los imanes es mucho mayor que su diámetro, por lo que es útil solo para una fuerza entre ellos.
La fuerza del polo magnético de los electroimanes se puede encontrar en:
La fuerza entre dos polos es:
Cada electroimán tiene dos polos, por lo que la fuerza total sobre un imán dado debido a otro imán es igual a la suma vectorial de las fuerzas de los polos del otro imán que actúan sobre cada polo del imán dado.
En los electroimanes se producen varios efectos secundarios que deben tenerse en cuenta en su diseño. Estos generalmente se vuelven más significativos en electroimanes más grandes.
La única energía consumida en un electroimán de CC en condiciones de estado estacionario se debe a la resistencia de los devanados y se disipa en forma de calor. Algunos electroimanes grandes requieren sistemas de refrigeración por agua en los devanados para eliminar el calor residual .
Dado que el campo magnético es proporcional al producto NI , el número de vueltas en los devanados N y la corriente I se pueden elegir para minimizar las pérdidas de calor, siempre que su producto sea constante. Dado que la disipación de potencia, P = I 2 R , aumenta con el cuadrado de la corriente pero sólo aumenta aproximadamente linealmente con el número de devanados, la potencia perdida en los devanados se puede minimizar reduciendo I y aumentando proporcionalmente el número de vueltas N. o usar alambre más grueso para reducir la resistencia. Por ejemplo, reducir a la mitad I y duplicar N reduce a la mitad la pérdida de potencia, al igual que duplicar el área del cable. En cualquier caso, aumentar la cantidad de cable reduce las pérdidas óhmicas. Por este motivo, los electroimanes suelen tener un espesor de devanado importante.
Sin embargo, el límite para aumentar N o disminuir la resistencia es que los devanados ocupan más espacio entre las piezas del núcleo del imán. Si se llena el área disponible para los devanados, más vueltas requieren pasar a un diámetro de alambre más pequeño, que tiene mayor resistencia, lo que anula la ventaja de usar más vueltas. Entonces, en los imanes grandes hay una cantidad mínima de pérdida de calor que no se puede reducir. Esto aumenta con el cuadrado del flujo magnético B 2 .
Un electroimán tiene una inductancia significativa y resiste los cambios en la corriente a través de sus devanados. Cualquier cambio repentino en la corriente del devanado provoca grandes picos de voltaje en los devanados. Esto se debe a que cuando aumenta la corriente a través del imán, como cuando se enciende, la energía del circuito debe almacenarse en el campo magnético. Cuando se apaga, la energía del campo regresa al circuito.
Si se utiliza un interruptor normal para controlar la corriente del devanado, esto puede provocar chispas en los terminales del interruptor. Esto no ocurre cuando el imán está encendido, porque el voltaje de suministro limitado hace que la corriente a través del imán y la energía del campo aumenten lentamente, pero cuando se apaga, la energía del campo magnético regresa repentinamente al circuito. provocando un gran pico de voltaje y un arco a través de los contactos del interruptor, lo que puede dañarlos. Con electroimanes pequeños, a veces se utiliza un condensador entre los contactos, lo que reduce la formación de arcos al almacenar temporalmente la corriente. Más a menudo se utiliza un diodo para evitar picos de voltaje al proporcionar un camino para que la corriente recircule a través del devanado hasta que la energía se disipe en forma de calor. El diodo está conectado a través del devanado, orientado de modo que tenga polarización inversa durante el funcionamiento en estado estable y no conduzca. Cuando se elimina el voltaje de suministro, el pico de voltaje polariza directamente el diodo y la corriente reactiva continúa fluyendo a través del devanado, a través del diodo y de regreso al devanado. Un diodo utilizado de esta manera se denomina diodo de rueda libre o diodo de retorno .
Los electroimanes de gran tamaño suelen funcionar con fuentes de alimentación electrónicas de corriente variable , controladas por un microprocesador , que evitan picos de tensión al realizar cambios de corriente lentamente, en suaves rampas. Es posible que se necesiten varios minutos para activar o desactivar un imán grande.
En los electroimanes potentes, el campo magnético ejerce una fuerza en cada vuelta de los devanados, debido a la fuerza de Lorentz que actúa sobre las cargas en movimiento dentro del cable. La fuerza de Lorentz es perpendicular tanto al eje del alambre como al campo magnético. Puede visualizarse como una presión entre las líneas del campo magnético , alejándolas. Tiene dos efectos sobre los devanados de un electroimán:
Las fuerzas de Lorentz aumentan con B 2 . En electroimanes grandes, los devanados deben estar firmemente sujetos en su lugar, para evitar que el movimiento durante el encendido y apagado cause fatiga del metal en los devanados. En el diseño Bitter que se muestra a continuación, utilizado en imanes de investigación de muy alto campo, los devanados están construidos como discos planos para resistir las fuerzas radiales y sujetos en una dirección axial para resistir las axiales.
En los electroimanes de corriente alterna (CA), utilizados en transformadores , inductores y motores y generadores de CA , el campo magnético cambia constantemente. Esto provoca pérdidas de energía en sus núcleos magnéticos que se disipa en forma de calor en el núcleo. Las pérdidas se derivan de dos procesos:
Cuando se necesita un campo magnético superior al límite ferromagnético de 1,6 T, se pueden utilizar electroimanes superconductores . En lugar de utilizar materiales ferromagnéticos, estos utilizan devanados superconductores enfriados con helio líquido , que conducen la corriente sin resistencia eléctrica . Estos permiten que fluyan enormes corrientes que generan intensos campos magnéticos. Los imanes superconductores están limitados por la intensidad del campo a la que el material del devanado deja de ser superconductor. Los diseños actuales están limitados a 10-20 T, con el récord actual (2017) de 32 T. [22] [23] El equipo de refrigeración y el criostato necesarios los hacen mucho más caros que los electroimanes ordinarios. Sin embargo, en aplicaciones de alta potencia esto puede compensarse con menores costos operativos, ya que después del arranque no se requiere energía para los devanados, ya que no se pierde energía por calentamiento óhmico. Se utilizan en aceleradores de partículas y máquinas de resonancia magnética .
Tanto los electroimanes con núcleo de hierro como los superconductores tienen límites en el campo que pueden producir. Por lo tanto, los campos magnéticos más potentes creados por el hombre han sido generados por electroimanes no superconductores con núcleo de aire de un diseño inventado por Francis Bitter en 1933, llamados electroimanes Bitter . [24] En lugar de devanados de alambre, un imán amargo consiste en un solenoide hecho de una pila de discos conductores, dispuestos de manera que la corriente se mueve en una trayectoria helicoidal a través de ellos, con un agujero en el centro donde se crea el campo máximo. Este diseño tiene la resistencia mecánica para soportar las fuerzas extremas de Lorentz del campo, que aumentan con B 2 . Los discos están perforados con agujeros por donde pasa el agua de refrigeración para disipar el calor provocado por la alta corriente. El campo continuo más fuerte logrado únicamente con un imán resistivo es de 41,5 tesla el 22 de agosto de 2017 [update], producido por un electroimán Bitter en el Laboratorio Nacional de Alto Campo Magnético en Tallahassee , Florida . [25] [26] El récord anterior fue de 37,5 T. [27] El campo magnético continuo más fuerte en general, 45 T, [24] se logró en junio de 2000 con un dispositivo híbrido que consistía en un imán amargo dentro de un imán superconductor.
El factor que limita la fuerza de los electroimanes es la incapacidad de disipar el enorme calor residual, por lo que se han obtenido campos más potentes, de hasta 100 T, [23] a partir de imanes resistivos enviando breves pulsos de alta corriente a través de ellos; el período inactivo después de cada pulso permite eliminar el calor producido durante el pulso, antes del siguiente pulso.
Los campos magnéticos artificiales más poderosos [28] se han creado mediante el uso de explosivos para comprimir el campo magnético dentro de un electroimán a medida que se pulsa; estos se denominan generadores de compresión de flujo bombeados explosivamente . La implosión comprime el campo magnético a valores de alrededor de 1000 T [24] durante unos pocos microsegundos. Si bien este método puede parecer muy destructivo, la configuración de carga redirige la explosión hacia afuera para minimizar el daño al experimento. Estos dispositivos se conocen como electroimanes pulsados destructivos. [29] Se utilizan en la investigación de física y ciencia de materiales para estudiar las propiedades de los materiales en campos magnéticos elevados.
![{\displaystyle P=ANI\left[{\frac {NI}{(\ell _{\mathrm {a} })^{2}(C_{1})^{2}}}+{\frac {C }{\ell }}\right]={\frac {AN^{2}I^{2}}{(\ell _{\mathrm {a} })^{2}(C_{1})^{ 2}}}+{\frac {CANI}{\ell }}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f3bdc110029ae1a4f5dee4e94f8f9c671380d464)
