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m. Fís. Un electroimán es una barra de hierro dulce imantado artificialmente por la acción de una corriente eléctrica que pasa por un hilo conductor que está arrollada a la barra.
Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético es producido por una corriente eléctrica.
Los electroimanes suelen consistir en un alambre enrollado en una bobina.
Una corriente a través del alambre crea un campo magnético que se concentra en el agujero, denotando el centro de la bobina. El campo magnético desaparece cuando se corta la corriente.
Las vueltas del alambre suelen enrollarse alrededor de un núcleo magnético hecho de un material ferromagnético como el hierro; el núcleo magnético concentra el flujo magnético y crea un imán más potente.
Un simple electroimán que consiste en una bobina de alambre envuelto alrededor de un núcleo de hierro. Un núcleo de material ferromagnético como el hierro sirve para aumentar el campo magnético creado. La fuerza del campo magnético generado es proporcional a la cantidad de corriente que pasa por la bobina.
La principal ventaja de un electroimán sobre un imán permanente es que el campo magnético puede cambiarse rápidamente controlando la cantidad de corriente eléctrica en el bobinado. Sin embargo, a diferencia de un imán permanente que no necesita energía, un electroimán requiere un suministro continuo de corriente para mantener el campo magnético.
Los electroimanes se utilizan ampliamente como componentes de otros dispositivos eléctricos, como motores, generadores, solenoides electromecánicos, relés, altavoces, discos duros, máquinas de resonancia magnética, instrumentos científicos y equipos de separación magnética. Los electroimanes también se emplean en la industria para recoger y mover objetos pesados de hierro como chatarra y acero.
Los electroimanes son muy utilizados en dispositivos eléctricos y electromecánicos, incluyendo:
- Motores y generadores
- Transformadores
- Relés
- Campanas eléctricas y timbres
- Altavoces y auriculares
- Los actuadores como las válvulas
- Equipo de grabación magnética y almacenamiento de datos: grabadoras, VCRs, discos duros
- Máquinas de resonancia magnética
- Equipo científico como los espectrómetros de masas
- Aceleradores de partículas
- Cerraduras magnéticas
- Equipo de separación magnética, utilizado para separar el material magnético del no magnético, por ejemplo, separar el metal ferroso de otro material en la chatarra.
- Imanes de elevación industrial
- La levitación magnética, utilizada en un tren maglev o trenes
- Calentamiento por inducción para la cocina, la fabricación y la terapia de hipertermia
El científico danés Hans Christian Ørsted descubrió en 1820 que las corrientes eléctricas crean campos magnéticos.
El científico británico William Sturgeon inventó el electroimán en 1824.
Su primer electroimán fue una pieza de hierro en forma de herradura que estaba envuelta con unas 18 vueltas de alambre de cobre desnudo (el alambre aislado aún no existía). El hierro fue barnizado para aislarlo de las bobinas.
Cuando se pasaba una corriente a través de la bobina, el hierro se magnetizaba y atraía otros trozos de hierro; cuando se detenía la corriente, perdía la magnetización.
Sturgeon mostró su poder mostrando que aunque sólo pesaba siete onzas (aproximadamente 200 gramos), podía levantar nueve libras (aproximadamente 4 kilos) cuando se aplicaba la corriente de una batería unicelular. Sin embargo, los imanes de Sturgeon eran débiles porque el cable sin aislar que usaba sólo podía ser envuelto en una sola capa espaciada alrededor del núcleo, limitando el número de vueltas.
Electroimán de Sturgeon, 1824.
A partir de 1830, el científico estadounidense Joseph Henry mejoró y popularizó sistemáticamente el electroimán.
Utilizando alambre aislado con hilo de seda, e inspirado por el uso de Schweigger de múltiples vueltas de alambre para hacer un galvanómetro, fue capaz de enrollar múltiples capas de alambre en los núcleos, creando poderosos imanes con miles de vueltas de alambre, incluyendo uno que podía soportar 936 kg (2.063 lb). El primer uso importante de los electroimanes fue en las sondas telegráficas.
La teoría del dominio magnético de cómo funcionan los núcleos ferromagnéticos fue propuesta por primera vez en 1906 por el físico francés Pierre-Ernest Weiss, y la detallada teoría moderna de la mecánica cuántica del ferromagnetismo fue elaborada en los años 20 por Werner Heisenberg, Lev Landau, Felix Bloch y otros.
Funcionamiento del electroimán
Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético es producido por una corriente eléctrica.
Los electroimanes suelen consistir en un alambre enrollado en una bobina.
Una corriente a través del alambre crea un campo magnético que se concentra en el agujero, denotando el centro de la bobina. El campo magnético desaparece cuando se corta la corriente.
Las vueltas del alambre suelen enrollarse alrededor de un núcleo magnético hecho de un material ferromagnético como el hierro; el núcleo magnético concentra el flujo magnético y crea un imán más potente.
Un simple electroimán que consiste en una bobina de alambre envuelto alrededor de un núcleo de hierro. Un núcleo de material ferromagnético como el hierro sirve para aumentar el campo magnético creado. La fuerza del campo magnético generado es proporcional a la cantidad de corriente que pasa por la bobina.
Ventaja de un electroimán sobre un imán permanente
La principal ventaja de un electroimán sobre un imán permanente es que el campo magnético puede cambiarse rápidamente controlando la cantidad de corriente eléctrica en el bobinado. Sin embargo, a diferencia de un imán permanente que no necesita energía, un electroimán requiere un suministro continuo de corriente para mantener el campo magnético.
Usos de los electroimanes
Los electroimanes se utilizan ampliamente como componentes de otros dispositivos eléctricos, como motores, generadores, solenoides electromecánicos, relés, altavoces, discos duros, máquinas de resonancia magnética, instrumentos científicos y equipos de separación magnética. Los electroimanes también se emplean en la industria para recoger y mover objetos pesados de hierro como chatarra y acero.
Los electroimanes son muy utilizados en dispositivos eléctricos y electromecánicos, incluyendo:
- Motores y generadores
- Transformadores
- Relés
- Campanas eléctricas y timbres
- Altavoces y auriculares
- Los actuadores como las válvulas
- Equipo de grabación magnética y almacenamiento de datos: grabadoras, VCRs, discos duros
- Máquinas de resonancia magnética
- Equipo científico como los espectrómetros de masas
- Aceleradores de partículas
- Cerraduras magnéticas
- Equipo de separación magnética, utilizado para separar el material magnético del no magnético, por ejemplo, separar el metal ferroso de otro material en la chatarra.
- Imanes de elevación industrial
- La levitación magnética, utilizada en un tren maglev o trenes
- Calentamiento por inducción para la cocina, la fabricación y la terapia de hipertermia
Historia de los electroimanes
El científico danés Hans Christian Ørsted descubrió en 1820 que las corrientes eléctricas crean campos magnéticos.
El científico británico William Sturgeon inventó el electroimán en 1824.
Su primer electroimán fue una pieza de hierro en forma de herradura que estaba envuelta con unas 18 vueltas de alambre de cobre desnudo (el alambre aislado aún no existía). El hierro fue barnizado para aislarlo de las bobinas.
Cuando se pasaba una corriente a través de la bobina, el hierro se magnetizaba y atraía otros trozos de hierro; cuando se detenía la corriente, perdía la magnetización.
Sturgeon mostró su poder mostrando que aunque sólo pesaba siete onzas (aproximadamente 200 gramos), podía levantar nueve libras (aproximadamente 4 kilos) cuando se aplicaba la corriente de una batería unicelular. Sin embargo, los imanes de Sturgeon eran débiles porque el cable sin aislar que usaba sólo podía ser envuelto en una sola capa espaciada alrededor del núcleo, limitando el número de vueltas.
Electroimán de Sturgeon, 1824.
A partir de 1830, el científico estadounidense Joseph Henry mejoró y popularizó sistemáticamente el electroimán.
Utilizando alambre aislado con hilo de seda, e inspirado por el uso de Schweigger de múltiples vueltas de alambre para hacer un galvanómetro, fue capaz de enrollar múltiples capas de alambre en los núcleos, creando poderosos imanes con miles de vueltas de alambre, incluyendo uno que podía soportar 936 kg (2.063 lb). El primer uso importante de los electroimanes fue en las sondas telegráficas.
La teoría del dominio magnético de cómo funcionan los núcleos ferromagnéticos fue propuesta por primera vez en 1906 por el físico francés Pierre-Ernest Weiss, y la detallada teoría moderna de la mecánica cuántica del ferromagnetismo fue elaborada en los años 20 por Werner Heisenberg, Lev Landau, Felix Bloch y otros.
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