¿Cómo funciona un solenoide?

Solenoide es el término genérico para una bobina de alambre que se utiliza como electroimán. También se refiere a cualquier dispositivo que convierta energía eléctrica en energía mecánica mediante un solenoide. El dispositivo crea un campo magnético a partir de la corriente eléctrica y utiliza el campo magnético para crear un movimiento lineal. Las aplicaciones comunes de los solenoides son encender un interruptor, como el motor de arranque de un automóvil, o una válvula, como en un sistema de rociadores.

Un solenoide es una bobina de alambre en forma de sacacorchos envuelta alrededor de un pistón, a menudo de hierro. Como en todos los electroimanes, se crea un campo magnético cuando una corriente eléctrica pasa a través del cable. Los electroimanes tienen una ventaja sobre los imanes permanentes en que pueden encenderse y apagarse mediante la aplicación o eliminación de la corriente eléctrica, que es lo que los hace útiles como interruptores y válvulas y les permite ser completamente automatizados.

Como todos los imanes, el campo magnético de un solenoide activado tiene polos positivos y negativos que atraerán o repelerán material sensible a los imanes. En un solenoide, el campo electromagnético hace que el pistón se mueva hacia atrás o hacia adelante, que es la forma en que una bobina de solenoide crea el movimiento.

En una válvula de acción directa, la corriente eléctrica activa el solenoide, que a su vez tira de un pistón o émbolo que de otro modo bloquearía el flujo de aire o fluido. En algunas válvulas de solenoide, el campo electromagnético no actúa directamente para abrir el conducto. En las válvulas operadas por piloto, un solenoide mueve el émbolo, lo que crea una pequeña abertura, y la presión a través de la abertura es lo que opera el sello de la válvula. En ambos tipos, las válvulas de solenoide requieren un flujo constante de corriente eléctrica para permanecer abiertas porque una vez que se detiene la corriente, el campo electromagnético se dispersa y la válvula vuelve a su posición original cerrada.

En un sistema de encendido de automóvil, el solenoide de arranque actúa como un relé, colocando contactos de metal en su lugar para cerrar un circuito. El solenoide de arranque recibe una pequeña corriente eléctrica cuando se activa el encendido del automóvil, generalmente al girar la llave. El campo magnético del solenoide luego tira de los contactos, cerrando el circuito entre la batería del automóvil y el motor de arranque. El solenoide de arranque requiere un flujo constante de electricidad para mantener el circuito, pero debido a que el motor se autoalimenta una vez que arranca, el solenoide está inactivo la mayor parte del tiempo.

Los solenoides son increíblemente versátiles y extremadamente útiles. Se encuentran en todo, desde equipos de fábrica automatizados hasta pistolas de paintball e incluso timbres. En un timbre de timbre, el timbre audible se produce cuando un pistón de metal golpea una barra de tono. La fuerza que mueve el pistón es el campo magnético de un solenoide que recibe corriente eléctrica cuando se presiona el timbre.