Contente
Os eletroímãs são dispositivos simples que imitam o comportamento dos ímãs naturais, com uma diferença importante: a capacidade de alterar a força do campo magnético por causa dos campos magnéticos gerados eletricamente. A variação de qualquer um dos quatro elementos básicos de um eletroímã permite definir a intensidade do campo conforme necessário.
TL; DR (muito longo; não leu)
Os quatro principais fatores que afetam a força de um eletroímã são a contagem de laços, a corrente, o tamanho do fio e a presença de um núcleo de ferro.
Número de loops
Um eletroímã é feito de uma bobina de fio enrolado em um núcleo de metal - geralmente ferro - e conectado a uma bateria. À medida que a corrente elétrica se move em torno dos circuitos da bobina, ela gera um campo magnético como o de um pequeno ímã de barra. Possui um polo norte de um lado do loop e um polo sul do outro. Como a bobina é feita de um fio contínuo, os campos magnéticos de cada laço se acumulam, criando algo como um grande ímã de barra. Uma maneira de aumentar ou diminuir a força do campo magnético é alterar o número de voltas na bobina. Quanto mais loops você adicionar, mais forte será o campo. Quanto mais loops você remover, mais fraco será o campo.
The Metal Core
O metal dentro da bobina amplia o campo criado por ela. Alterar o núcleo de metal por um metal diferente tornará o eletroímã mais forte ou mais fraco. Núcleos de ferro produzem campos muito fortes. Núcleos de aço tornam os campos mais fracos. Núcleos de neodímio são os campos mais fortes. Deslizar o núcleo parcialmente para fora da bobina enfraquecerá o campo, porque menos metal está dentro dele.
Corrente da bateria
Alterar a quantidade de corrente que flui através do eletroímã também altera o campo que ele produz. Quanto maior a corrente na bobina, mais forte será o campo magnético. Por outro lado, diminuir a tensão da bateria diminui a corrente, enfraquecendo o campo. Este fato tem uma complicação, no entanto: quando você aumenta a corrente, os fios do ímã ficam mais quentes e possivelmente fritam o delicado isolamento elétrico sem o qual o ímã não pode funcionar.
Tamanho do fio
Embora os fios de metal sejam condutores muito eficientes de eletricidade, eles ainda têm alguma resistência ao fluxo de corrente. O uso de bitolas maiores de fio na bobina diminuirá essa resistência inata. Isso aumentará a corrente e, portanto, o campo. O uso de medidores menores aumentará a resistência, reduzirá a corrente e enfraquecerá o campo. O uso de diferentes tipos de fio de metal também afetará a intensidade do campo, porque cada metal tem uma resistência inerente à corrente diferente.