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 de seus campos magnéticos gerados eletricamente. A variação de qualquer um dos quatro elementos básicos de um eletroímã permite que você defina a intensidade de campo conforme necessário.
TL; DR (muito longo; não lidos)
Os quatro principais fatores que afetam a força de um eletroímã é a contagem do loop, 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 torno de um núcleo de metal - geralmente de ferro - e conectado a uma bateria. À medida que a corrente elétrica se move ao redor das alças da bobina, ela gera um campo magnético como o de um pequeno ímã de barra. Tem um pólo norte de um lado do circuito e um pólo sul do outro. Como a bobina é feita de um fio contínuo, os campos magnéticos de cada loop “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 o campo se tornará.
O Metal Core
O metal dentro da bobina aumenta o campo criado por ele. Alterar o núcleo de metal para um metal diferente tornará o eletroímã mais forte ou mais fraco. Núcleos de ferro produzem campos muito fortes. Núcleos de aço fazem campos mais fracos. Os núcleos de neodímio formam 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 mudará o campo o que produz. Quanto maior a corrente na bobina, mais forte será o campo magnético. Por outro lado, diminuindo a tensão da bateria diminui a corrente, enfraquecendo o campo. Este fato tem uma complicação, no entanto: quando você aumenta a corrente, os fios magnéticos 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 de eletricidade muito eficientes, eles ainda têm alguma resistência ao fluxo de corrente. Usar medidores maiores de arame na bobina diminuirá essa resistência inata. Isso aumentará a corrente e, portanto, o campo. Usando medidores menores aumentará a resistência, reduzirá a corrente e enfraquecerá o campo. O uso de diferentes tipos de fios de metal também afetará a intensidade do campo, pois cada metal tem uma resistência inerente diferente à corrente.
