Come funziona un solenoide?

Solenoide è il termine generico per una bobina di filo utilizzata come elettromagnete. Si riferisce anche a qualsiasi dispositivo che converte l'energia elettrica in energia meccanica utilizzando un solenoide. Il dispositivo crea un campo magnetico dalla corrente elettrica e utilizza il campo magnetico per creare un movimento lineare. Le applicazioni comuni dei solenoidi sono per alimentare un interruttore, come il motorino di avviamento in un'automobile, o una valvola, come in un sistema di irrigazione.

Un solenoide è una bobina di filo a forma di cavatappi avvolta attorno a un pistone, spesso di ferro. Come in tutti gli elettromagneti, si crea un campo magnetico quando una corrente elettrica passa attraverso il filo. Gli elettromagneti hanno un vantaggio rispetto ai magneti permanenti in quanto possono essere accesi e spenti dall'applicazione o application rimozione della corrente elettrica, che è ciò che li rende utili come interruttori e valvole e consente loro di essere completamente automatizzato.

Come tutti i magneti, il campo magnetico di un solenoide attivato ha poli positivi e negativi che attireranno o respingono il materiale sensibile ai magneti. In un solenoide, il campo elettromagnetico fa muovere il pistone all'indietro o in avanti, che è il modo in cui il movimento viene creato da una bobina del solenoide.

In una valvola ad azione diretta, la corrente elettrica attiva il solenoide, che a sua volta tira un pistone o uno stantuffo che altrimenti bloccherebbe il flusso di aria o fluido. In alcune elettrovalvole il campo elettromagnetico non agisce direttamente per aprire il condotto. Nelle valvole pilotate, un solenoide muove lo stantuffo, che crea una piccola apertura, e la pressione attraverso l'apertura è ciò che aziona la tenuta della valvola. In entrambi i tipi, le elettrovalvole richiedono un flusso costante di corrente elettrica per rimanere aperte perché una volta la corrente viene interrotta, il campo elettromagnetico si disperde e la valvola ritorna nella sua posizione di chiusura originale posizione.

In un sistema di accensione per automobili, il solenoide di avviamento funge da relè, portando i contatti metallici in posizione per chiudere un circuito. Il solenoide di avviamento riceve una piccola corrente elettrica quando viene attivata l'accensione dell'auto, di solito girando la chiave. Il campo magnetico del solenoide quindi tira sui contatti, chiudendo il circuito tra la batteria dell'auto e il motorino di avviamento. Il solenoide di avviamento richiede un flusso costante di elettricità per mantenere il circuito, ma poiché il motore si autoalimenta una volta avviato, il solenoide è inattivo per la maggior parte del tempo.

I solenoidi sono incredibilmente versatili ed estremamente utili. Si trovano in tutto, dalle attrezzature di fabbrica automatizzate alle pistole per paintball e persino ai campanelli. In un campanello con suoneria, il segnale acustico viene prodotto quando un pistone metallico colpisce una barra di tono. La forza che muove il pistone è il campo magnetico di un solenoide che riceve corrente elettrica quando viene premuto il campanello.