Quins objectes es poden convertir en electroímans quan hi passa una corrent elèctrica?

Quan la corrent elèctrica passa a través de certs objectes, aquests poden convertir-se en electroímans. Els electroímans funcionen generant un camp magnètic quan una corrent elèctrica passa a través d'un conductor. Aquí hi ha alguns objectes comuns que poden convertir-se en electroímans:

1. Bobina amb nucli de ferro

Nucli de ferro: El ferro és un material ferromagnètic comú. Quan la corrent passa a través d'una bobina envoltada al voltant d'un nucli de ferro, aquest es magnetitza, formant un electroimà potent.

Bobina: Normalment feta de fil de cobre o d'un altre material conductor, la bobina s'enrotlla al voltant del nucli de ferro o d'un altre material magnètic.

2. Bobina amb nucli de níquel

Nucli de níquel: El níquel és un altre material ferromagnètic que es pot magnetitzar. Quan la corrent passa a través d'una bobina envoltada al voltant d'un nucli de níquel, aquest es magnetitza, formant un electroimà.

3. Bobina amb nucli de cobi

Nucli de cobi: El cobi és un altre material ferromagnètic. Quan la corrent passa a través d'una bobina envoltada al voltant d'un nucli de cobi, aquest es magnetitza, formant un electroimà.

4. Bobina amb nucli de ferro dolç

Nucli de ferro dolç: El ferro dolç és un material amb alta permeabilitat magnètica que es magnetitza fàcilment i té una magnetització residual mínima, el que el fa adequat per utilitzar-lo com a nucli d'un electroimà.

5. Bobina amb nucli d'aleació

Aleació Fe-Ni: Les aleacions de ferro-níquel (com el Permalloy) tenen una alta permeabilitat magnètica i una magnetització residual baixa, el que les fa adequades per a electroímans d'alta prestació.

Aleació Fe-Al: Les aleacions de ferro-alumini també són materials magnètics comuns utilitzats en electroímans.

6. Bobina amb nucli d'aire

Nucli d'aire: Encara que l'aire no és un material magnètic, quan la corrent passa a través d'una bobina envoltada en aire, es genera un camp magnètic al voltant de la bobina. El camp magnètic d'un electroimà amb nucli d'aire és relativament feble, però és adequat per a certes aplicacions específiques.

7. Bobina amb nucli de material compost

Materials compostos: Certs materials compostos (com els ferrites) tenen bones propietats magnètiques i es poden utilitzar per fabricar electroímans.

Principi de funcionament

Corrent a través de la bobina: Quan la corrent passa a través d'una bobina envoltada al voltant d'un material magnètic, es genera un camp magnètic al voltant de la bobina.

Magnetització del material magnètic: El camp magnètic magnetitza el material magnètic (com el ferro, el níquel o el cobi), formant un imà temporal.

Força del camp magnètic: La força del camp magnètic depèn de la magnitud de la corrent, el nombre de voltes de la bobina i les propietats del material magnètic.

Aplicacions

Els electroímans s'utilitzen ampliament en diversos camps, incloent-hi:

Motors elèctrics i generadors: Utilitzats per generar torsió rotacional i electricitat.

Grues electromagnètiques: Utilitzades per aixecar objectes pesants, especialment productes d'acer.

Relés electromagnètics: Utilitzats per controlar circuits.

Imatge de ressonància magnètica (IRM): Utilitzada per a la imatge mèdica.

Vànies electromagnètiques: Utilitzades per controlar el flux de fluids.

Resum

Quan la corrent elèctrica passa a través d'ells, els materials ferromagnètics (com el ferro, el níquel, el cobi i les seves aleacions) envoltats amb una bobina es poden convertir en electroímans. La força del camp magnètic es pot controlar ajustant la magnitud de la corrent i el nombre de voltes de la bobina.