Cum funcționează un solenoid?

Solenoid este termenul generic pentru o bobină de sârmă utilizată ca electromagnet. De asemenea, se referă la orice dispozitiv care convertește energia electrică în energie mecanică folosind un solenoid. Dispozitivul creează un câmp magnetic din curent electric și folosește câmpul magnetic pentru a crea mișcare liniară. Aplicațiile obișnuite ale solenoizilor sunt alimentarea unui întrerupător, cum ar fi demarorul într-un automobil sau o supapă, cum ar fi într-un sistem de aspersoare.

Un solenoid este o bobină de sârmă în formă de tirbușon înfășurată în jurul unui piston, adesea din fier. La fel ca în toate electromagnetele, un câmp magnetic este creat atunci când un curent electric trece prin fir. Electromagneții au un avantaj față de magneții permanenți prin faptul că pot fi pornite și oprite de aplicație sau îndepărtarea curentului electric, ceea ce le face utile ca întrerupătoare și supape și le permite să fie în întregime automatizat.

La fel ca toți magneții, câmpul magnetic al unui solenoid activ are poli pozitivi și negativi care vor atrage sau respinge materialul sensibil la magneți. Într-un solenoid, câmpul electromagnetic determină pistonul să se deplaseze fie înapoi, fie în față, așa cum mișcarea este creată de o bobină de solenoid.

Într-o supapă cu acțiune directă, curentul electric activează solenoidul, care la rândul său trage un piston sau un piston care altfel ar bloca aerul sau fluidul să curgă. În unele electrovalve, câmpul electromagnetic nu acționează direct pentru a deschide conducta. În supapele acționate de pilot, un solenoid mută pistonul, ceea ce creează o mică deschidere, iar presiunea prin deschidere este cea care acționează etanșarea supapei. În ambele tipuri, electrovalvele necesită un flux constant de curent electric pentru a rămâne deschis deoarece odată ce curentul este oprit, câmpul electromagnetic se dispersează și supapa revine la originalul său închis poziţie.

Într-un sistem de aprindere pentru automobile, solenoidul de pornire acționează ca un releu, aducând contacte metalice în loc pentru a închide un circuit. Solenoidul de pornire primește un curent electric mic atunci când contactul mașinii este activat, de obicei prin rotirea cheii. Câmpul magnetic al solenoidului trage apoi de contacte, închizând circuitul dintre bateria mașinii și motorul de pornire. Solenoidul de pornire necesită un flux constant de energie electrică pentru a menține circuitul, dar deoarece motorul se auto-alimentează odată pornit, solenoidul este inactiv de cele mai multe ori.

Solenoizii sunt incredibil de versatili și extrem de utili. Se găsesc în orice, de la echipamente automate din fabrică la arme de paintball și chiar sonerii. Într-o sonerie, clopotul sonor este produs atunci când un piston metalic lovește o bară de ton. Forța care mișcă pistonul este câmpul magnetic al unui solenoid care primește curent electric atunci când soneria este împinsă.