Por John Papiewski Actualizado el 24 de marzo de 2022
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Los electroimanes son herramientas versátiles que generan campos magnéticos de forma controlable al hacer pasar corriente eléctrica a través de una bobina. Su desempeño depende de varios parámetros físicos; dominarlos permite a los ingenieros diseñar dispositivos que van desde pequeños relés hasta grandes grúas industriales.
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Un electroimán normalmente consta de un cable aislado enrollado alrededor de un núcleo de hierro o ferroso. Cuando fluye corriente, la bobina produce un campo magnético que magnetiza el núcleo. Una vez que la corriente se detiene, el magnetismo se disipa.
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Aumentar el número de vueltas aumenta directamente la fuerza magnética. El producto de la corriente (en amperios) y el número total de vueltas, conocidas como amperios-vueltas, es la métrica clave que dicta la intensidad del campo magnético.
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Una corriente eléctrica más alta eleva la intensidad del campo hasta el punto de saturación magnética, donde mayores aumentos en la corriente producen rendimientos decrecientes. El diseño para la corriente óptima garantiza un uso eficiente de la energía sin exceder los límites materiales.
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La incorporación de un núcleo ferroso, como hierro o acero, concentra el flujo magnético, amplificando sustancialmente la salida del imán. Generalmente se evitan los metales no ferrosos porque no admiten la amplificación del flujo.
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Las temperaturas más bajas reducen la resistencia eléctrica, lo que permite corrientes más altas para la misma entrada de energía. El pináculo del rendimiento de los electroimanes se logra con bobinas superconductoras enfriadas por nitrógeno líquido o helio, que eliminan la resistencia por completo.
