Solenoide
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Solenoide: Conductor enrollado en forma de espiral por el cual circula la corriente eléctrica.
Sumario
Campo magnético de un solenoide
Al imaginar un corte transversal en las espiras de un solenoide se puede designar un sentido a la corriente en ellas y determinar por tanto el sentido de las líneas magnéticas de inducción de acuerdo a la regla del sacacorchos, el campo magnético de todo el solenoide tendrá la forma que está indicada en la figura.
Polos del solenoide
En el eje de un solenoide de longitud infinita, donde en cada unidad de longitud están enrolladas n0 espiras, la intensidad del campo se determina por la fórmula:
En el lugar donde las líneas magnéticas entran en el solenoide se forma el polo sur, donde ellas salen, el polo norte. Para determinar los polos del solenoide se emplea la « regla del sacacorchos », usándola del modo siguiente: si se coloca el sacacorchos a lo largo del eje del solenoide y se hace girar en el sentido de la corriente eléctrica en las espiras del solenoide, el movimiento de traslación del sacacorchos indicará el sentido del campo magnético.
Electroimán
El solenoide en cuyo interior se encuentra un núcleo de acero (hierro), se llama electroimán. El campo magnético del electroimán es más potente que el solenoide, ya que el pedazo de acero colocado en el solenoide se magnetiza y el campo magnético resultante se intensifica. Los polos del electroimán se determinan del mismo modo que los del solenoide, según « la regla del sacacorchos ». En la técnica se utilizan ampliamente los electroimanes: sirven para crear el campo magnético en generadores y motores eléctricos, instrumentos de medición y aparatos eléctricos, etc. En las potentes instalaciones para desconectar un sector averiado del circuito, en vez de fusibles se emplean interruptores automáticos de aire y de aceite.
Relés
Los instrumentos o aparatos automáticos que reaccionan a las variaciones de la corriente, tensión, potencia, frecuencia, etc., se denominan relés. Para poner en funcionamiento las bobinas de interrupción de los interruptores automáticos se emplean diversos relés. El funcionamiento del relé se basa en la acción mutua entre el campo magnético, creado por la bobina fija por la cual fluye corriente eléctrica y el inducido de acero móvil. Al cambiar las condiciones de trabajo en el circuito de la corriente principal, la bobina del relé se excita, el flujo magnético del núcleo atrae (hace girar) el inducido, el cual cierra los contactos en el circuito que desconecta la bobina del accionamiento de los interruptores de aceite y de aire o de los relés auxiliares. Los relés tienen gran aplicación también en los sistemas automáticos y en la telemecánica.
Flujo magnético del solenoide
El flujo magnético del solenoide (o del electroimán) se incrementa con el aumento del número de espiras y de corriente en éste. La fuerza de magnetización depende del producto de la corriente por el número de espiras (número de amperios – vueltas). Si se tiene un solenoide por cuyo devanado fluye una corriente de 5 A y con un número de espiras igual a 150, el número de amperios – vueltas será de 5 x 150 = 750. El mismo flujo magnético se obtiene, si se toman 1 500 espiras y se hace pasar por ellas la corriente de 0,5 A, ya que 0,5 x 1 500 = 750 amperios – vuelta.
El flujo magnético del solenoide se puede aumentar del modo siguiente:
- Colocando dentro del solenoide un núcleo de acero, convirtiéndolo en electroimán.
- Aumentando la sección del núcleo de acero del electroimán (el aumento de la sección lleva al crecimiento del flujo magnético, permaneciendo iguales la corriente e intensidad del campo magnético y la inducción magnética).
- Disminuyendo el entrehierro del electroimán (al disminuir la distancia que deben recorrer las líneas magnéticas a través del aire se reduce la resistencia magnética).
Fuente
- Kuznetsov M. Fundamentos de Electrotecnia. Primera parte. Editorial Pueblo y Educación. Ciudad de la Habana, 1983. pg 149 – 152.
