Come funzionano gli interruttori magnetici

Sviluppati per la prima volta negli anni '30, gli interruttori magnetici funzionano in modo simile ai relè, chiudendo un contatto elettrico in presenza di un campo magnetico. A differenza dei relè, gli interruttori magnetici sono sigillati in vetro. I vantaggi degli interruttori magnetici rispetto ai relè tradizionali includono una minore resistenza di contatto, una maggiore velocità di commutazione e una maggiore durata. Poiché sono sigillati, gli interruttori magnetici eliminano il rischio di scintille in ambienti infiammabili o esplosivi.

L'interruttore è costituito da una capsula di vetro allungata di circa un centimetro di lunghezza e pochi millimetri di diametro. Due o più fili passano attraverso le estremità della capsula. All'interno, contatti metallici sottili e rigidi si trovano a una frazione di millimetro di distanza, sovrapposti l'uno all'altro. La capsula di vetro è ermeticamente sigillata, prevenendo la corrosione sui contatti metallici. I semplici interruttori magnetici hanno una coppia di contatti; quelli più complessi hanno diversi set di contatti all'interno della stessa busta di vetro.

Uno dei contatti nella capsula di vetro è di materiale magnetico; l'altro non è magnetico. Un vicino campo magnetico da un elettromagnete o un magnete permanente tira un contatto contro l'altro, chiudendo l'interruttore. Quando si rimuove il campo magnetico, l'azione della molla nei contatti metallici rigidi apre la connessione. Poiché i contatti sottili hanno una massa ridotta, possono funzionare fino a 10 volte più velocemente dei relè convenzionali con valori nominali simili.

Poiché gli interruttori magnetici hanno piccoli contatti posizionati vicini, non possono gestire grandi correnti. Il trasporto di correnti di più di pochi ampere richiede una connessione metallo-metallo più robusta, come quella dei relè standard. Alcuni interruttori magnetici possono gestire oltre 10.000 volt, sebbene la maggior parte funzioni a tensioni molto più basse.

La forza di trazione esercitata da un magnete segue una legge dell'inverso del cubo: raddoppiando la distanza da un magnete si riduce la sua forza a un ottavo della quantità precedente. Questo significa un interruttore magnetico è sensibile al movimento di un magnete vicino. Un antifurto, ad esempio, ha un piccolo magnete permanente montato su una porta e l'interruttore magnetico montato accanto ad esso sul telaio della porta; aprendo la porta si aziona immediatamente l'interruttore.