Los electroimanes son un tipo de imán en particular que se
emplean en numerosos ámbitos de lo cotidiano, que tienen una historia y un
funcionamiento muy interesante, y que necesariamente debes conocer. Por ello es
que hoy voy a enseñarte que es un electroimán
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| Figura 1. Electroimán |
¿Que es un electroimán?
Un electroimán es un tipo particular de imán en el que el
campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica,
desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente. Tal efecto se consigue mediante
el contacto de dos metales; uno en estado neutro y otro formado por un cable
enrollado sobre el primero y atravesado por dicha corriente.
El tipo más simple de electroimán es un simple trozo de
alambre enrollado formando una bobina. Una bobina con forma de tubo recto de
dos formas (parecido a un tornillo) se llama solenoide, y cuando además se
curva de forma que los extremos coincidan se denomina toroide. Pueden
producirse campos magnéticos mucho más fuertes si se sitúa un «núcleo» de
material paramagnético o ferromagnético (normalmente hierro dulce) dentro de la
bobina.
¿Como funciona un electroimán ?
Al pasar la corriente, el campo producido por las distintas
espiras se sumará para crear un campo siguiendo el eje del solenoide, o sea, de
las espirales de cable, dando como resultado una fuerza paralela al eje. Si
introducimos un núcleo de hierro dentro del solenoide, la fuerza magnética del
solenoide se transmitirá a través de él, transformándolo en un imán mientras
esté pasando la corriente eléctrica. Cuando se interrumpe la corriente
desaparece la imantación aunque el núcleo permanezca levemente imantado.
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| Figura 2. Campo magnético generado por un electroimán. Hemera. Thinkstock. |
Histéresis magnética
La histéresis es la tendencia de un material a conservar una
de sus propiedades, en ausencia del estímulo que la ha generado. Se encuentra,
por ejemplo, histéresis magnética si al magnetizar un ferromagneto éste
mantiene la señal magnética tras retirar el campo magnético que la ha inducido.
También se puede encontrar el fenómeno en otros comportamientos
electromagnéticos, o los elásticos.
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| Figura 3. Curva de Histéresis |
De la curva de histéresis, se pueden determinar algunas de
las principales propiedades magnéticas de un material:
1.Retentividad – es la medida de la habilidad de un material
a retener cierta cantidad de campo magnético residual cuando se extingue la
fuerza de magnetización después de aumentarla hasta el punto de saturación.
2.Magnetismo Residual o Flujo Residual - es la densidad del
flujo magnético que permanece en el material cuando la fuerza magnetizadora
llega a cero. Este valor es menor que la retentividad si la fuerza
magnetizadora no llegó al nivel de saturación.
3.Fuerza Coercitiva – es la fuerza de un campo magnético
inverso que debe aplicarse al material para que su flujo magnético regrese a
cero.
4.Permeabilidad,µ– es la propiedad de un material que
describe la facilidad con la que puede establecerse un flujo magnético en éste.
¿Como calcular un electroimán?
Se pretende construir un electroimán tipo solenoide con
núcleo de acero dulce (tal como un tornillo) que se magnetizará
“temporalmente”, casi mientras está circulando la corriente en la bobina; por
ejemplo, un tornillo se puede utilizar como núcleo y en éste se enrollan N
espiras de alambre magneto. Variables que caracterizan el diseño Una de las
variables relevantes del electroimán es el número de espiras N de la bobina,
éste se inferirá a través de varios intentos factibles; por ejemplo a partir de
N igual a 50 espiras o, N = 75 espiras; para ello se considerará que, una
bobina tipo solenoide es un alambre de cobre calibre 25 (diámetro = 0.45466 mm)
barnizado clase magneto, de longitud considerable, generalmente de varios
metros (“ʅ
”), enrollado temporal / definitivamente en una barra cilíndrica con diámetro
“D” de papel o sólida de material magnetizable con una constante de
permeabilidad magnética µ, de manera continua con N vueltas circulares (éstas
que, también pueden ser cuadradas, rectangulares…); cada una de ellas recibe el
nombre de espira, y se supone que por las N espiras circulará una corriente
eléctrica continua de magnitud I ampers (A), la longitud total del cilindro
formado por las “N” espiras se identifica con la letra “L”; la resistencia R de
la bobina será R = (1/56.2)L/ (A en mm2 )Ω .
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| Tabla 1. Datos posibles de la bobina |
Conclusiones
Los
electroimanes son diferentes de los imanes permanentes, estos pueden ser
creados usando diferentes tipos de materiales de diferentes propiedades
formando un solenoide por el que pasa la corriente para generar un campo magnético.
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Buenas tardes. Debe establecer claramente los criterios de diseño y cáculo de el electro imán, en el texto hace teferencia a un electroimán pero no especifíca como se calcula, ecuaciones de diseño, como se seleccionan los mareriale, como uso el conocimiento de la curva de histéresiss,como toma el calibre del alambre de cobre, entre otros.
ResponderEliminarDebe mejorar sus conclusiones.
De manera general el tratamiento del tema es muy superficial, debe profundizar más en el mismo.
Las referencias bibliográficas deben responder a las normas APA, mismas que se manejan en la redacción del proyecto.
Algunas imágenes no se anexaron de forma correcta
ResponderEliminarNo realizó la autoevaluación, ya que no realizó ninguno de los cambios sugeridos. la información está poco organizada, el nivel de profundidad del tema abordado es superficial, presenta algunas imágenes aunque no referenciadas, ortografía y entrega a tiempo. Nota= 3/5
ResponderEliminarNota del la actividad AA2: 3/5
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