Por Paul Dohrman – Actualizado el 24 de marzo de 2022
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Un electroimán es un dispositivo que crea un campo magnético mediante el flujo de corriente eléctrica. El principio básico es simple:cuando un cable que transporta corriente se enrolla alrededor de un núcleo magnetizable, como el hierro, la corriente induce un campo magnético cuya fuerza depende de la magnitud de la corriente y del número de vueltas.
Cuando la corriente eléctrica pasa a través de un conductor rectilíneo, genera un campo magnético circular. Doblar el conductor formando un bucle alinea el campo con el eje del bucle. Apilar muchos bucles, como en una bobina o un solenoide, refuerza el campo proporcionalmente a la densidad de giros. El campo magnético dentro de un solenoide se puede expresar como B =μ₀nI, donde μ₀ es la permeabilidad del espacio libre, n son vueltas por unidad de longitud e I es la corriente.
Duplicar la densidad de giro n duplica directamente el campo B. Una bobina más apretada significa más flujo magnético que une el núcleo, lo que a su vez magnetiza el núcleo con más fuerza. El uso de un cable más grueso no aumenta n, pero permite una corriente I más alta, logrando un efecto general similar.
Dado que I =V / R, una resistencia R más baja permite una corriente mayor para el mismo voltaje aplicado. Elija conductores con alta conductividad (cobre o plata) y minimice la longitud del cable entre la fuente de alimentación y el núcleo. Acortar la ruta del circuito y eliminar conexiones innecesarias reduce R.
El aumento de la fuerza electromotriz (voltaje) aumenta directamente la corriente, fortaleciendo así el campo magnético. Sin embargo, tenga en cuenta las clasificaciones de aislamiento y los límites de seguridad; exceder la especificación de voltaje del cable o núcleo puede provocar sobrecalentamiento o saturación magnética.
Con CA, la polaridad magnética cambia con la frecuencia de suministro, evitando que el campo se forme por completo. La CC mantiene una polaridad constante, lo que permite que el campo magnético alcance su máximo. Si su aplicación lo permite, cambiar a una fuente de CC (o un suministro de CC rectificado) puede aumentar significativamente el rendimiento del electroimán.
Al aplicar sistemáticamente estos cuatro principios (optimizar la densidad del devanado, minimizar la resistencia, aumentar el voltaje y favorecer la CC) se puede mejorar notablemente la resistencia de cualquier electroimán.
