¿Cuáles son las reglas básicas para determinar la forma adecuada de un electroimán? Por adecuada me refiero a tener una cantidad razonable de atracción/repulsión hacia piezas de metal.
Si doblara un electroimán existente (hecho de un núcleo de hierro enrollado con alambre adecuado) en forma de corazón, ¿seguiría funcionando? ¿Diferentes secciones de él se comportarían de manera diferente (distribución de polos en toda la estructura en forma de corazón)?
Una forma de bobina circular es el uso óptimo del alambre para obtener el mayor flujo magnético. Cualquier desviación de un círculo utilizará más alambre para una determinada área de bobina y la resistencia adicional de la bobina puede reducir la corriente máxima en la bobina o hacer necesario entregar más potencia a la bobina para obtener la misma corriente.
También existe un efecto más sutil. El campo magnético alrededor de las áreas que forman la sección en forma de V en el centro será significativamente más débil porque el alambre tendrá que entrar y salir bruscamente y los campos magnéticos tenderán a cancelarse en este punto.
Dicho esto, si enrollas una bobina circular y reformas el campo magnético en forma de corazón al reformar el hierro, esto no será un problema tan grave.
A veces siento como si fuera un disco rayado. La fuerza de un imán dependerá del gradiente del campo. Una forma de obtener un gran gradiente es doblar los dos polos del imán para que estén cerca uno del otro. ¿Dónde se encuentran los dos polos en este video? Intenta enrollar una bobina alrededor de un clavo de hierro, y luego dobla el clavo en forma de "U". ¿Cuál sostiene una pieza de hierro con más fuerza... (para una corriente de bobina dada)?
En una forma de C (con los dos puntos siendo los polos) tu flujo está en su máximo, por lo que aunque no obtendrás un buen promedio, en el espacio y los puntos de los polos el campo magnético será muy fuerte. El campo magnético tendrá menos distancia que recorrer y una mayor densidad en esa área (flujo)
Mientras se pueda obtener suficiente núcleo detrás de las bobinas para que el núcleo no se sature, cualquier forma de bobinado funcionará bien. Los electroimanes de grúas de desguace tienen núcleos en forma de disco con el bobinado en una ranura circular. Los electomagnetos de puertas (cerrojos magnéticos) tienen forma de barra, con una doble ranura que sostiene el bobinado de forma rectangular.
La forma circular utiliza menos cobre para encerrar la misma sección transversal del núcleo, lo que reduce la factura de materiales y/o al tener una resistencia más baja, ahorra energía.
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