Los electroimanes son dispositivos simples que imitan el comportamiento de los imanes naturales, con un importante diferencia: la capacidad de cambiar la fuerza de su campo magnético debido a su generación eléctrica campos magnéticos. La variación de cualquiera de los cuatro elementos básicos de un electroimán le permite configurar la intensidad del campo según sea necesario.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Los cuatro factores principales que afectan la fuerza de un electroimán son el recuento de bucles, la corriente, el tamaño del cable y la presencia de un núcleo de hierro.
Número de bucles
Un electroimán está hecho de una bobina de alambre envuelto alrededor de un núcleo de metal, generalmente de hierro, y conectado a una batería. A medida que la corriente eléctrica se mueve alrededor de los bucles de la bobina, genera un campo magnético como el de un pequeño imán de barra. Tiene un polo norte en un lado del circuito y un polo sur en el otro. Debido a que la bobina está hecha de un cable continuo, los campos magnéticos de cada bucle se "apilan", creando algo así como una gran barra magnética. Una forma de aumentar o disminuir la fuerza del campo magnético es cambiar el número de bucles en la bobina. Cuantos más bucles agregue, más fuerte se volverá el campo. Cuantos más bucles elimine, más débil se volverá el campo.
El núcleo de metal
El metal dentro de la bobina magnifica el campo creado por ella. Cambiar el núcleo de metal por un metal diferente hará que el electroimán sea más fuerte o más débil. Los núcleos de hierro crean campos muy fuertes. Los núcleos de acero hacen campos más débiles. Los núcleos de neodimio forman los campos más fuertes. Deslizar el núcleo parcialmente fuera de la bobina debilitará el campo, porque hay menos metal dentro de él.
Corriente de la batería
Cambiar la cantidad de corriente que fluye a través del electroimán también cambiará el campo que produce. Cuanto mayor sea la corriente en la bobina, más fuerte será el campo magnético. Por el contrario, reducir el voltaje de la batería disminuye la corriente, lo que debilita el campo. Sin embargo, este hecho tiene una complicación: cuando aumenta la corriente, los cables del imán se calientan más y posiblemente fríen el delicado aislamiento eléctrico sin el cual el imán no puede funcionar.
Tamaño del cable
Aunque los alambres de metal son conductores de electricidad muy eficientes, aún tienen cierta resistencia al flujo de corriente. El uso de calibres de alambre más grandes en la bobina disminuirá esta resistencia innata. Esto aumentará la corriente y por lo tanto el campo. El uso de calibres más pequeños aumentará la resistencia, reducirá la corriente y debilitará el campo. El uso de diferentes tipos de alambre de metal también afectará la intensidad del campo, porque cada metal tiene una resistencia inherente diferente a la corriente.