Los electroimanes producen el mismo tipo de campo magnético que un imán permanente, pero el campo existe solo cuando se aplica una corriente eléctrica al electroimán. La mayoría de los electrodomésticos están cargados con electroimanes en forma de solenoides, así como motores, que hacen clic y zumban cuando los electrodomésticos hacen su trabajo. Puede escuchar cómo funcionan estos sistemas cuando un aparato pasa por su ciclo automatizado, controlando componentes como relés y bombas.
Cómo funcionan los solenoides
Cuando un cable transporta una corriente eléctrica, se forma un campo magnético alrededor del cable, como un hula hoop alrededor de la cintura. El campo se invierte cuando se invierte la corriente. Cuando el cable se convierte en una bobina, los campos de todas las vueltas se suman para formar un gran campo magnético combinado. Esta bobina cargada se llama "solenoide", aunque generalmente solenoide se refiere a una parte mecánica que tiene un cable en espiral.
Cuando un núcleo de hierro está dentro de la bobina de alambre, el campo magnético de la bobina alinea los electrones giratorios de los átomos de hierro, lo que aumenta en gran medida la fuerza del campo. Cuando el núcleo en sí es un imán permanente, el campo de la bobina puede atraerlo o repelerlo, dependiendo de la dirección de la corriente en la bobina.
Tareas comunes realizadas por solenoides
Los solenoides pueden liberar los pestillos, lo que permite que se abran los mecanismos accionados por resorte; por ejemplo, cuando empuja la palanca de la tostadora hacia abajo, está comprimiendo un resorte. Para expulsar automáticamente la tostada, un solenoide libera el pestillo y la tostada aparece con la energía almacenada en el resorte. Los solenoides operan válvulas de agua en lavavajillas y lavadoras; a menudo se puede escuchar un clic un momento antes de que el agua comience o se detenga.
Los solenoides son un componente de los relés, que son interruptores eléctricos. Por ejemplo, presionar un botón de Inicio en un aparato envía una corriente eléctrica a uno o más solenoides, que lanzan relés desde la posición de apagado ("abierto") a la posición de encendido ("cerrado"), a los sistemas de energía en el aparato. A menudo, el relé está cargado por resorte para volver a la posición abierta cuando se corta la corriente al solenoide.
Cómo funcionan los motores eléctricos
Los motores eléctricos aplican el principio de un solenoide, excepto que es la bobina la que se mueve, envuelta alrededor de una armadura giratoria y rodeada de imanes dentro del motor. Algunos motores, generalmente pequeños de corriente continua en electrodomésticos que funcionan con baterías, usan imanes permanentes. Los motores de corriente alterna más grandes para trabajos más pesados usan solo electroimanes.
El Edison Tech Center describe varios diseños de motores eléctricos y sus ventajas para diversas aplicaciones. Algunos proporcionan mucho par al arrancar, algunos giran a altas velocidades y algunos giran a velocidades determinadas con precisión, para aplicaciones como unidades de disco.
Tareas de electrodomésticos realizadas por motores eléctricos
Los motores eléctricos utilizan electroimanes para alimentar todos los electrodomésticos que tienen partes giratorias. Brindan servicio desde el refrigerador y el procesador de alimentos hasta el microondas y el triturador de basura. Una aspiradora típica tiene un motor para crear succión y otro para hacer funcionar un cepillo para alfombras. Debido a que los motores eléctricos consumen grandes cantidades de energía, son conmutados por relés, por lo que los interruptores de encendido / apagado reales que usa no necesitan conducir toda la energía requerida por los motores.