Comment fonctionne un solénoïde ?

Le solénoïde est le terme générique désignant une bobine de fil utilisée comme électro-aimant. Il fait également référence à tout appareil qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique à l'aide d'un solénoïde. L'appareil crée un champ magnétique à partir du courant électrique et utilise le champ magnétique pour créer un mouvement linéaire. Les applications courantes des solénoïdes consistent à alimenter un interrupteur, comme le démarreur dans une automobile, ou une vanne, comme dans un système de gicleurs.

Un solénoïde est une bobine de fil en forme de tire-bouchon enroulée autour d'un piston, souvent en fer. Comme dans tous les électro-aimants, un champ magnétique est créé lorsqu'un courant électrique traverse le fil. Les électro-aimants ont un avantage sur les aimants permanents en ce qu'ils peuvent être activés et désactivés par l'application ou suppression du courant électrique, ce qui les rend utiles comme interrupteurs et vannes et leur permet d'être entièrement automatique.

Comme tous les aimants, le champ magnétique d'un solénoïde activé a des pôles positifs et négatifs qui attireront ou repousseront les matériaux sensibles aux aimants. Dans un solénoïde, le champ électromagnétique fait reculer ou avancer le piston, c'est ainsi que le mouvement est créé par une bobine de solénoïde.

Dans une vanne à action directe, le courant électrique active le solénoïde, qui à son tour tire un piston ou un plongeur qui bloquerait autrement l'air ou le fluide de s'écouler. Dans certaines électrovannes, le champ électromagnétique n'agit pas directement pour ouvrir le conduit. Dans les vannes pilotées, un solénoïde déplace le piston, ce qui crée une petite ouverture, et la pression à travers l'ouverture est ce qui actionne le joint de la vanne. Dans les deux types, les électrovannes nécessitent un flux constant de courant électrique pour rester ouvertes car une fois que le le courant est arrêté, le champ électromagnétique se disperse et la vanne revient à sa position d'origine fermée positionner.

Dans un système d'allumage automobile, le solénoïde du démarreur agit comme un relais, mettant en place des contacts métalliques pour fermer un circuit. Le solénoïde du démarreur reçoit un petit courant électrique lorsque le contact de la voiture est activé, généralement en tournant la clé. Le champ magnétique du solénoïde tire alors sur les contacts, fermant le circuit entre la batterie de la voiture et le démarreur. Le solénoïde du démarreur nécessite un flux constant d'électricité pour maintenir le circuit, mais comme le moteur s'auto-alimente une fois démarré, le solénoïde est inactif la plupart du temps.

Les solénoïdes sont incroyablement polyvalents et extrêmement utiles. On les trouve dans tout, des équipements d'usine automatisés aux pistolets de paintball et même aux sonnettes. Dans une sonnette à carillon, le carillon audible est produit lorsqu'un piston métallique frappe une barre de tonalité. La force qui déplace le piston est le champ magnétique d'un solénoïde qui reçoit du courant électrique lorsque la sonnette est enfoncée.