Eletroímãs realizam algo que à primeira vista parece pura mágica. Ao aplicar uma corrente elétrica através de uma bobina de fio enrolada em um eixo de ferro, todo o conjunto se transforma imediatamente em um magnetismo enganosamente forte, completo com polos norte e sul. Aumentando a corrente que passa por esses enrolamentos, a força do ímã pode ser manipulada diretamente. Com potência suficiente, eletroímãs se tornam mais fortes do que qualquer ímã natural do planeta e podem ser usados comercialmente, desde levantar carros inteiros do chão até escanear o interior do cérebro de um paciente em uma ressonância magnética.
Projete o eletroímã. A capacidade de corrente do fio 20 AWG é de cerca de 3 amperes. Dividindo 12 volts (fornecimento da bateria) por 3 amperes, obtemos 4 ohms. A bobina final deve ter 4 ohms no total. Como o fio 20 AWG tem resistência de 0,0119 ohms por pé, são necessários 336 pés de fio para produzir o eletroímã.
Determine alguns parâmetros de tamanho. O parafuso de 1/2 polegada, escolhido arbitrariamente, tem uma circunferência de cerca de 0,131 pés. Dividindo 336 pés de fio por 0,131 pés da circunferência do parafuso, obtemos 2.566 voltas. Como o fio 30 AWG tem espessura de cerca de 32/1000 de polegada, a bobina terá cerca de 82 polegadas, mas como o parafuso tem apenas 6 polegadas de comprimento, isso resultará em uma espessura total de cerca de 1,376 polegadas. Portanto, arruelas de 2 polegadas são suficientes para fornecer as bordas da forma da bobina.
Deslize uma arruela de 2 polegadas sobre o parafuso nu. Em seguida, deslize o tubo de metal e a outra arruela logo após. Aperte a porca e aperte com uma chave.
Enrole a bobina de 30 AWG ao redor do eixo liso do tubo de aço aparafusado. Comece deixando uma ponta de fio de cerca de 60 cm e prenda-a com fita para fixá-la ao iniciar o enrolamento inicial. Enrole manualmente as 2.000 voltas aproximadamente de forma uniforme e sistemática, indo de uma extremidade do parafuso à outra e voltando. Continue até instalar 336 pés de fio. Corte o fio e deixe a ponta final também com cerca de 60 cm. Prenda no lugar com fita isolante.
Remova cerca de 2,5 cm do esmalte de isolamento do fio de cobre em ambas as extremidades, riscando levemente com uma faca.
Conecte as duas extremidades aos dois terminais da bateria do carro. A carga de 4 ohms consumirá 3 amperes da bateria do carro, e como a bateria é uma fonte de 12 volts, um total de 36 watts será enviado à carga. Grande parte será perdida como calor, mas o restante será convertido em magnetismo. A eficiência real é difícil de calcular, mas pode ser testada medindo o peso máximo que o eletroímã pode levantar e a distância a partir da qual sua influência afeta.
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