No es absolutamente esencial, pero los núcleos de hierro facilitan ciertas cosas. Como dice Prem, la mayor permeabilidad “amplifica” el campo magnético producido a partir del mismo nivel de corriente.
El lado negativo es la histéresis y la saturación. Ambas son “características” de cualquier electroimán de núcleo de alta permeabilidad no aéreo. Son formas de no linealidad: el aumento de la corriente no eleva el campo producido de una manera perfectamente lineal (es decir, B ~ µI). En cambio, hay un límite superior a la cantidad de campo magnético que puede lograr (saturación) y la aplicación de la misma corriente exacta no siempre le dará el mismo campo magnético (histéresis). Puede elegir materiales básicos con cuidado para minimizar estos efectos, pero nunca los elimine por completo.
Hay algunas aplicaciones donde esto es un problema. He estado involucrado en esto y he estado involucrado en la creación de electroimanes de “núcleo de aire” de más de 0.2T. Estrictamente, eran núcleos de aluminio, pero el aluminio tiene una permeabilidad cercana al espacio libre o al aire. He estado involucrado en electroimanes con núcleo de hierro; es posible minimizar los impactos de histéresis y saturación especificando límites de rendimiento: una especie de trampa, básicamente usando “no hacer eso” como un medio para evitar los efectos :-).
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