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Como os solenoides do tipo puxa/empurra funcionam?

O solenoides elétricos podem funcionar tanto com corrente contínua como alternada (Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images)

Força magnética e energia elétrica

Solenoides são feitos de uma bobina e um pistão ou atuador, sendo que o fio da bobina é enrolado várias vezes ao redor de um carretel plástico. A bobina de cobre é levemente revestida com um verniz que impede que ela conduza energia entre os fios, já que eles ficam presos uns próximos aos outros e se tocam. Isso possibilita que a bobina tenha um grande comprimento para a criação de um campo magnético. A geração do campo magnético depende da forma que a bobina é enrolada, sendo que pode ser um campo do tipo empurrão ou puxão. Uma vez que a bobina é enrolada em torno do carretel de plástico, o pistão ou o atuador é encaixado dentro da bobina. Uma alavanca mecânica é ligada ao pistão, que pode reforçar o movimento de ação de "entrada" ou "saída" do solenoide elétrico.

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Travas de portas de carros

A travas dos carros e caminhões modernos são um exemplo típico de um solenoide do tipo puxa/empurra. Como descrito acima, uma bobina é enrolada em um carretel plástico e dentro dele existe um pistão ou atuador. Quando o botão para travar a porta é pressionado no painel do veículo, um sinal elétrico é enviado para a bobina. A corrente elétrica gera um campo magnético dentro da bobina e puxa para baixo o pistão, o que ativa o mecanismo da trava. O botão para destravar inverte o fluxo de corrente no solenoide, de modo que o campo magnético é gerado na posição oposta. Isso faz com que o pistão seja empurrado do carretel de plástico, desengatando o mecanismo de trava. Somente corrente contínua (DC) tem a capacidade de inverter a força magnética de um solenoide elétrico, o que é feito pela inversão do fluxo de corrente em DC. Como o nome sugere, corrente contínua só pode mover em uma direção por vez; do positivo para ou negativo ou o inverso, do negativo para o positivo.

Solenoides AC

A tensão em corrente alternada (AC) muda de sinal, do negativo para o positivo, 60 vezes por segundo e essa variação é chamada de Hertz. A tensão da tomada que está energizando o computador de onde você está lendo esse artigo opera em 120 V, com um ciclo de 60 Hz. Como a tensão está variando a uma frequência tão alta, a bobina do solenoide elétrico deve ser enrolada de um modo que ela se mova apenas em uma direção ao ser energizado com corrente AC. Uma vez acionado, o solenoide deve ser capaz de retrair quando for desenergizado, o que normalmente é feito por meio de uma mola. A mola auxilia na ação puxa/empurra do solenoide para que ele seja desligado. Como a mola auxilia na liberação do pistão após seu acionamento, ela também deve superar a forção magnética da bobina. Em outras palavras, a mola deve ser forte o suficiente para liberar o pistão na posição "desligada", mas não tão forte que a bobina magnética não consiga "ligar" o pistão. Você pode ouvir esses tipos de solenoides nos ciclos de uma máquina de lavar. Isso acontece quando as válvulas de água são acionadas para permitir que água quente e fria entre na máquina, causando um "clique" audível toda vez que o solenoide puxa/empurra é acionado.

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Recursos

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