DeMotor

Motor de gasoil.
Cicle dièsel

Motor endotèrmic
Caixa de canvis

¿Què és un electroiman?

¿Què és un electroiman?

Un electroimant és un tipus d'imant en el que el camp magnètic és produït pel flux d'un corrent elèctric. Si el flux de corrent elèctric desapareix també desapareix el camp magnètic i l'efecte diman.

Característiques dels electroimans

L'electroimant més simple és un tros de fil metàl·lic enrotllat en forma de bobina. Una bobina amb la forma cilíndrica amb el fil enrotllat en forma d'hèlix (similar a un llevataps en forma de tirabuixó) acostuma a rebre el nom de solenoide; un solenoide tancat seria un toroide.

Es poden produir camps magnètics més forts si dintre de la bobina es posa un nucli d'un material paramagnètic o ferromagnètic, habitualment s'utilitza ferro. El nucli concentra el camp magnètic de manera que serà més intens que si només hi hagués l'enrotllament de la bobina.

El camps magnètics originats per les bobines segueixen una forma de la regla de la mà dreta (per al corrent elèctric convencional o flux de càrregues positives, en el cas d'un flux de càrregues negatives seguiria la regla de la mà esquerra). Si els dits de la mà esquerra són corbats en la direcció del flux del corrent d'electrons a través de la bobina, el polze apunta en la direcció del camp dintre de la bobina. El costat de l'imant del que sorgeixen les línies de camp és considerat com el Pol Nord.

Història i desenvolupament dels electroimans

L'inventor de l'electroiman va ser el físic anglès William Sturgeon, el 1825. El primer electroimant era una peça de ferro en forma de ferradura envoltada per un enrotllament o bobinat. En aquesta ferraduura, quan el corrent passava per la bobina l'electroimant es magnetitzava i quan cessava es desmagnetitzava.

La demostració de l'efectivitat de l'electroiman de Sturgeon es va demostrar aixecant nou lliures (uns 4Kg) amb una peça de ferro de set unces (menys de 200 grams) amb un enrotllament pel qual passava el corrent d'una bateria d'una única cel·la.

A més Sturgeon podia regular el seu electroimant variant la intensitat del corrent elèctric.

Importància dels electroimans en els motors elèctrics

Aquesta característica va suposar el principi de la utilització de l'electricitat per fer màquines pràctiques i controlables i va posar les bases per a les comunicacions electròniques. Els electroimans, en definitiva, converteixen l'energia eléctrica en energia mecànica. Per aquest motiu els electroimans són vitals per al desenvolupament dels motors elèctrics.

Diferències entre un electroiman i un iman permanent

El principal avantatge d'un electroimant envers un imant permanent rau en el fet que el seu camp magnètic pot ser manipulat de manera ràpida controlant el corrent elèctric. Per contra, és necessari que hi hagi una aportació continuada d'energia elèctrica per tal de mantenir el camp.

Quan un corrent elèctric passa a través de la bobina, les petites regions denominades dominis magnètics (o dominis de Weiss) s'orientin fent que el camp magnètic s'enforteixi. A mesura que el corrent s'incrementa tots els dominis poden arribar a estar orientats. Aquesta situació rep la denominació de saturació magnètica.

Un cop el nucli magnètic ha arribat a la saturació, qualsevol increment del corrent només podrà causar un petit increment del camp magnètic. En alguns materials, alguns dels dominis poden restar alineats i conservar part del camp magnètic un cop desapareix el corrent elèctric, esdevenint un imant permanent. Aquest fenomen, que rep el nom de romanència magnètica, és degut a la histèresi del material.

Per fer disminuir o desaparèixer el camp magnètic residual del nucli magnètic s'han de reorientar els dominis magnètics, per a aquesta fi es poden utilitzar tècniques com l'aplicació d'un corrent altern decreixent, colpir el nucli o escalfar-lo fins a la seva temperatura de Curie.

A les aplicacions on no és necessari un camp magnètic variable, els imants permanents són més eficaços. A més, en les mateixes condicions de mida un imant permanent produeix un camp magnètic més fort que un electroimant.

Camp magnètic d'un electroiman

Hi ha camp magnètic en tots els cables que transporten electricitat. Aquesta característica, es pot demostrar amb un senzill experiment: col·loqueu la brúixola sobre la taula i, amb el cable a prop de la brúixola, connecteu-lo, durant uns segons, entre els pols positiu i negatiu d'una pila.

El que notareu és que l'agulla de la brúixola es mou. Inicialment, la brúixola apuntarà al pol nord de la Terra, però al connectar el cable a la pila, l'agulla de la brúixola oscil·la, ja que aquesta agulla és un petit imant amb un pol nord i un pol sud. Considerant que l'agulla és petita, és sensible als camps magnètics petits.

D'aquesta manera, el camp magnètic creat en el cable pel flux d'electrons afecta la brúixola.

valoración: 3 - votos 1

Última revisió: 15 de març de 2017

Tornar