Os eletroímãs funcionam tão bem quanto os ímãs permanentes. Na verdade, eles são ainda mais úteis, porque você pode ativá-los e desativá-los. Você encontrará eletroímãs em discos rígidos, alto-falantes e até em equipamentos sofisticados, como aparelhos de ressonância magnética e o Large Hadron Collider do CERN em Genebra, Suíça. Você obviamente precisa de um eletroímã mais forte para um colisor de partículas do que para um alto-falante; então, como os cientistas tornam os ímãs poderosos o suficiente para focar um feixe de elétrons? A resposta é um pouco mais complicada do que simplesmente aumentá-las, embora isso faça parte dela. 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, diminuir a temperatura ambiente ou substituir o núcleo não magnético por um material ferromagnético.
É tudo sobre indução eletromagnética
O cientista dinamarquês Hans Christian Orsted foi a primeira pessoa 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. É tudo o que você precisa se lembrar para aumentar a força do ímã.
Aumentar a magnitude da corrente
De acordo com a Lei de Ampère, o campo magnético ao redor de um fio de corrente é diretamente proporcional à força do atual. Em outras palavras, aumente a força da corrente e o campo magnético, e há mais de uma maneira de fazer isso:
A força de um eletroímã, também conhecida como força magnetomotiva (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 \u003d nI, dobrar o número de enrolamentos duplica a força do ímã. É bom envolver os fios em camadas ao redor do núcleo do solenóide. O campo magnético não é afetado quando os fios estão em contato.
Use um núcleo ferromagnético
Se quiser, você pode criar um eletroímã enrolando os fios em volta de um rolo de papel toalha usado, mas se você quer um ímã forte, envolva-os em volta de um núcleo de ferro. O ferro é um material magnético e fica magnetizado quando você liga a corrente. Com isso, você tem dois ímãs pelo preço de um. O aço contém ferro, por isso se comportará da mesma maneira, embora não com tanta força. Dois outros metais ferromagnéticos que você pode encontrar são níquel e cobalto.
