Como funciona um solenoide?

Escrito por joseph nicholson | Traduzido por alexander anhaia
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Como funciona um solenoide?
Diagrama de um solenoide. (Maritime Park Association, Paul Nylander, Alfonso Gonzalez, Superformance Ltd, Knock Doorbells)

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Introdução

Solenoide é um termo genérico para uma bobina de fio usado como um eletroímã. Também refere-se a qualquer dispositivo que converta energia elétrica em mecânica utilizando solenoide. Esse aparelho cria um campo magnético a partir de uma corrente elétrica e usa esse campo para criar movimento linear. Aplicações comuns são ligar um interruptor, assim como na ignição de um automóvel, ou uma válvula, assim como no sistema de sprinklers.

Como um solenoide funciona

Solenoide é uma bobina de fio em formato espiral em torno de um pistão, normalmente feito de ferro. Assim como em todos os eletroímãs, um campo magnético é criado quando uma corrente elétrica passa pelo fio. Eles têm vantagens sobre ímãs permanentes, pois podem ser ligados ou desligados pela aplicação de uma corrente, o que os faz úteis como interruptores e válvulas e ser totalmente automatizados. Como em todos os ímãs, o campo magnético de um solenoide ativo tem um polo positivo e um negativo que atraem ou repelem materiais sensíveis a ímãs. Assim, o campo magnético faz o pistão mover-se para trás ou para frente, assim o movimento é criado por uma bobina do tipo solenoide.

Como funciona uma válvula solenoide?

Em uma válvula de atuação direta, a corrente elétrica ativa o solenoide, que puxa em turnos um pistão ou um êmbolo que deveria bloquear o fluxo de ar ou fluido. Em algumas válvulas, o campo eletromagnético não age diretamente para abrir o conduto. Em válvulas operadas por um piloto, o solenoide move o êmbolo, criando uma pequena abertura, e a pressão que passa por ela é o que opera a vedação dessa válvula. Em ambos os casos, um fluxo de corrente elétrica constante é necessário por, assim que a corrente for interrompida, o campo eletromagnético se dispersa e a válvula retorna à posição de fechamento original.

Solenoides elétricos

Num sistema de ignição de um automóvel, o solenoide de partida age como um relé, trazendo um contato metálico para fechar um circuito. Ele recebe uma pequena corrente quando a ignição do carro é ativada, normalmente por virar a chave. O campo magnético do solenoide puxa os contatos, fechando o circuito entre a bateria do carro e o motor de arranque. Esse solenoide também requer um fluxo contínuo de eletricidade para manter o circuito, mas pela razão de o motor ser autoalimentado uma vez que é iniciado, ele torna-se inativo pela maior parte do tempo.

Como funciona um solenoide?
Solenóide de ignição de um carro.

Usos para solenoides

Solenoides são incrivelmente versáteis e extremamente úteis. Podem ser encontrados em tudo, de equipamentos de automação industrial a pistolas de paintball, e ainda em campainhas de porta. Nessas campainhas, o som é produzido quando um pistão de metal atinge uma barra de tom. A força que move o pistão é o campo magnético de um solenoide que recebe corrente elétrica quando a campainha é apertada.

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