Cómo funcionan los solenoides

Jan 14 2021
Usas solenoides todos los días sin siquiera saberlo. Entonces, ¿qué son exactamente y cómo funcionan?
El tipo que lleva pizza a tu casa activa un solenoide cada vez que toca el timbre. Imágenes de Pekic / Getty

"¡Ding-dong!" Parece que la pizza está aquí. El repartidor está en tu porche y acaba de tocar el timbre . Al hacer esto, ha activado uno de los dispositivos más útiles en nuestro mundo impulsado por la electrónica: un solenoide.

La vida sería mucho más difícil sin estas cosas. Los coches modernos dependen de solenoides ; son una parte esencial de ciertas cerraduras de puertas ; y oye, ¿sabías que tienes solenoides en tu lavadora ?

¿Qué es un solenoide?

Definitivamente, cada solenoide incluye una pieza enrollada de alambre de metal. Así es como capitalizan el electromagnetismo , una de las fuerzas fundamentales del universo.

"Los opuestos se atraen" puede ser un consejo dudoso para las citas , pero es una regla firme en el magnetismo. Todos los imanes incluyen los polos norte y sur. También tienen un campo magnético que fluye del primero al segundo.

Naturalmente, dos polos norte se repelerán entre sí. Lo mismo ocurre con los dos polos sur. Pero si toma un par de imanes y los coloca juntos, el polo norte del primer imán se verá atraído por el polo sur del segundo imán. Es física, cariño.

Los solenoides son útiles porque les dan a los mecánicos e ingenieros cierto control sobre este proceso. Cuando una corriente eléctrica fluye a través de un cable metálico, produce un campo magnético. Las partículas cargadas dentro de ese campo se mueven en círculos alrededor del exterior de dicho cable.

Enrollar el cable hace que su campo magnético sea más fuerte . Con cada bobina nueva que se agrega, el campo se vuelve más poderoso. Y aquí hay otra cosa para recordar: el campo magnético estará más concentrado en el espacio dentro de esas bobinas, y menos en el área que rodea su cable.

Un solenoide es una bobina cilíndrica de alambre que actúa como un imán cuando transporta corriente eléctrica.

Toboganes eléctricos

Ahora aquí es donde se pone interesante. En su mayor parte, los cables de solenoide vienen envueltos alrededor de una varilla de metal. (La palabra "solenoide" es un derivado de la palabra griega sōlēnoeidēs, que significa "en forma de tubo").

Cuando el cable recibe una corriente eléctrica, esta pieza de metal se sentirá atraída hacia un extremo del solenoide y será arrastrado hacia él. Pero el efecto es temporal. Corta la corriente eléctrica y matas el campo magnético. Luego, gracias a la carga por resorte , su unidad debería volver a su posición original.

Básicamente, podemos tener nuestro pastel y comérnoslo también. Los solenoides nos permiten magnetizar cables y luego desmagnetizarlos cuando queramos (prácticamente). Todo con solo presionar un botón. O el giro de una llave.

Como dijimos antes, los autos usan solenoides. Al girar la llave de encendido, se transmite la electricidad de la batería a un solenoide de arranque . Una vez que se activa, suceden varias cosas. La corriente eléctrica en el cable del solenoide atrae una barra de hierro móvil . Se completa el circuito entre el motor de arranque y la batería del automóvil. Y una rueda dentada de "piñón" se acopla con un disco llamado "volante".

En un par de segundos, el motor de su automóvil, que alguna vez estuvo inactivo, cobra vida. Al menos así es como se supone que funciona.

Le ha sucedido esto a usted? Está sentado en su automóvil y acaba de girar la llave de encendido, pero el motor no arranca. En su lugar, escucha un ruido de clic desagradable . El culpable podría ser una batería muerta o un alternador dañado. O quizás su solenoide de arranque sea el verdadero culpable aquí.

Cualquier mecánico debería poder probar su solenoide si tiene un probador de circuitos o un multímetro a mano. A veces, estas piezas se pueden reparar. A veces, no lo son y necesitan ser reemplazados. Así es la vida del propietario de un automóvil.

Al girar la llave de encendido de su automóvil, se transmite la electricidad de la batería a un solenoide de arranque.

Los automóviles y los electrodomésticos usan solenoides

Por cierto, muchos coches también utilizan solenoides en las cerraduras eléctricas de sus puertas . Los solenoides separados entran en acción para bloquear o desbloquear las manijas de las puertas, utilizando los mismos principios que ya hemos discutido.

Eso no quiere decir que todos los solenoides sean iguales. Existen muchas variaciones, cada una con sus propias fortalezas.

Las plantas de fabricación y tratamiento de agua hacen un buen uso de los solenoides hidráulicos . Como su nombre lo indica, regulan el flujo de agua y otros líquidos. Además, no olvidemos los solenoides neumáticos que afectan de la misma manera a los gases contenidos.

Cerrando el círculo, ahora volvemos al tipo de la pizza en su escalón de entrada. No todos los timbres utilizan solenoides; los diseños más nuevos tienden a omitirlos por completo. Pero incluso en la edad de oro de los dispositivos "inteligentes", muchos timbres todavía incorporan los artilugios electromagnéticos.

Supongamos que el tuyo es uno de ellos . Cuando nuestro transportador de pizza presionó el botón, envió electricidad a través de un solenoide incorporado. El campo magnético que produjo esta simple acción arrastró un núcleo de hierro hacia el alambre enrollado. A continuación, el metal golpeó un pequeño timbre, soltando un "¡Ding!" ruido.

Obviamente, el repartidor no podía mantener el dedo en el botón para siempre. Justo cuando lo soltó, el campo magnético se desvaneció y un resorte disparó ese núcleo de hierro en la dirección opuesta. Entonces el metal golpeó una segunda campanada que fue "¡Dong!"

Debería darle algo en qué pensar mientras disfruta de esos palitos de pan de cortesía.

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