Os eletroímãs funcionam tão bem quanto os ímãs permanentes. Na verdade, eles são ainda mais úteis, porque você pode ligá-los e desligá-los. Você encontrará eletroímãs em discos rígidos, alto-falantes e até mesmo em equipamentos sofisticados como máquinas de ressonância magnética e o Large Hadron Collider do CERN em Genebra, na Suíça. Você obviamente precisa de um eletroímã mais forte para um colisor de partículas do que de um alto-falante, então como os cientistas fazem ímãs poderosos o suficiente para focalizar um feixe de elétrons? A resposta é um pouco mais complicada do que simplesmente torná-las maiores, embora isso seja parte disso. Os materiais que você usa, a voltagem aplicada e a temperatura ambiente são importantes.
TL; DR (muito longo; não leu)
Para aumentar a força de um eletroímã, você pode aumentar a força atual, e existem várias maneiras de fazer isso. Você também pode aumentar o número de enrolamentos, baixar a temperatura ambiente ou substituir o seu núcleo não-magnético por um material ferromagnético.
É Tudo Sobre Indução Eletromagnética
O cientista dinamarquês Hans Christian Orsted foi a primeira pessoa a perceber que uma corrente que passa por um fio pode afetar uma bússola próxima. Em outras palavras, gera um campo magnético. Se você enrolar o fio em torno de um núcleo, formando o que é chamado de solenóide, as extremidades do núcleo assumirão polaridades opostas, como um ímã permanente. A força do campo depende da magnitude da corrente, do número de enrolamentos e do material do núcleo. Isso é tudo que você precisa lembrar se quiser tornar o ímã mais forte.
Aumentar a magnitude da corrente
De acordo com a Lei de Ampère, o campo magnético ao redor de um fio condutor de corrente é diretamente proporcional ao força da corrente. Em outras palavras, aumentar a força atual e você aumenta o campo magnético, e há mais de uma maneira de fazer isso:
Aumenta o Número de Enrolamentos
A força de um eletroímã, também conhecida como força magnetomotriz (mmf), é diretamente proporcional não apenas à corrente (I) , mas também o número de enrolamentos (n) ao redor do solenóide. Aumentar o número de enrolamentos é provavelmente a maneira mais fácil de aumentar a força de um eletroímã. Como mmf = nI, dobrar o número de enrolamentos dobra a força do ímã. Não há problema em envolver os fios em camadas ao redor do núcleo do solenóide. O campo magnético não é afetado quando os fios estão em contato uns com os outros.
Use um Núcleo Ferro-Magnético
Se você quiser, você pode fazer um eletroímã enrolando os fios em volta de um rolo de papel toalha usado , mas se você quiser um imã forte, envolva-os em torno de um núcleo de ferro. O ferro é um material magnético e fica magnetizado quando você liga a corrente. Isso dá a você, na verdade, dois ímãs pelo preço de um. O aço contém ferro, então ele se comportará da mesma maneira, embora não tão fortemente. Dois outros metais ferro-magnéticos que você pode encontrar são níquel e cobalto.
