Aplicações de eletroímãs ao setor industrial

Os eletroímãs foram criados com o objetivo de testar, medir e recriar campos eletromagnéticos, porque eles são eletromagnetismo, uma das forças fundamentais do universo, responsável por tudo, desde campos elétricos e magnéticos até a luz.

Eletroímãs são dispositivos que usam corrente elétrica para induzir um campo magnético. E, desde a sua invenção inicial como um instrumento científico, os eletroímãs tornaram-se uma característica comum de dispositivos eletrônicos e processos industriais.

Os eletroímãs distinguem-se dos ímãs permanentes porque mostram apenas uma atração magnética por outros objetos metálicos quando uma corrente passa por eles. Isso apresenta inúmeras vantagens, já que o poder de sua atração magnética pode ser controlado e ligado e desligado à vontade. É por essa razão que eles são amplamente utilizados na pesquisa e na indústria, onde quer que as interações magnéticas sejam necessárias.

Tipos de eletroímãs

Existem três tipos básicos de eletroímãs: resistentes, supercondutores e, finalmente, híbridos.

Resistente

Um imã resistivo produz um campo magnético com os fios de cobre, isto executa a eletricidade através do cabo e os elétrons produzem um campo magnético fraco. Nesse sentido, se um fio é torcido em torno de um pedaço de metal como ferro, ajuda a concentrar esse campo magnético ao redor da placa, de modo que quanto mais o fio se torcer, mais forte será o campo.

Supercondutores

Os eletroímãs supercondutores operam reduzindo a resistência elétrica: quando uma corrente passa por uma placa de cobre, os átomos do cobre interferem nos elétrons da corrente. Portanto, ímãs supercondutores usam nitrogênio líquido ou hélio líquido para produzir temperaturas muito frias. O frio mantém os átomos de cobre fora do caminho, e esses eletroímãs continuam funcionando, mesmo quando a energia é desligada.

Híbridos

Eletroímãs híbridos combinam eletroímãs resistivos com supercondutores. O design dos eletroímãs híbridos varia, mas, por exemplo, na Universidade da Flórida há um que pesa 35 toneladas, representa mais de 6 metros de altura e contém fio de cobre suficiente para 80 casas comuns. A água desionizada, ou sem carga elétrica, mantém este ímã híbrido ao longo de mais de 200 graus C abaixo do ponto de congelamento.

Usos de eletroímãs na indústria

Atualmente, existem inúmeras aplicações dos eletroímãs, desde máquinas industriais de grande porte até componentes eletrônicos de pequena escala.

• Devido à sua capacidade de gerar campos magnéticos muito poderosos, baixa resistência e alta eficiência, os eletroímãs supercondutores são frequentemente encontrados em equipamentos científicos e médicos. Estes incluem máquinas de ressonância magnética (MRI) em hospitais e instrumentos científicos, como espectrômetros de ressonância magnética nuclear (RMN), espectrômetros de massa e também aceleradores de partículas.

• Os eletroímãs também são amplamente usados ​​quando se trata de equipamentos musicais. Estes incluem alto-falantes, fones de ouvido, sinos elétricos e equipamentos de gravação magnética e armazenamento de dados, como gravadores de fita. A indústria de multimídia e entretenimento depende de eletroímãs para criar dispositivos e componentes, como gravadores de vídeo e discos rígidos.

• Os atuadores elétricos, que são motores responsáveis ​​pela conversão de energia elétrica em um par mecânico, também dependem de eletroímãs. A indução eletromagnética é também o meio através do qual os transformadores de potência funcionam, os quais são responsáveis ​​por aumentar ou diminuir as voltagens da corrente alternada ao longo das linhas de energia.

• O aquecimento por indução, que é usado para cozinhar, fabricar e em tratamentos médicos, também é baseado em eletroímãs, que convertem corrente elétrica em energia térmica. Os eletroímãs também são usados ​​para aplicações industriais, como elevadores magnéticos que usam atração magnética para levantar objetos pesados ​​ou separadores magnéticos que são responsáveis ​​por classificar os metais ferromagnéticos da sucata.

• Eles também são usados na aplicação da estrada de ferro padrão tipo Maglev. Além de usar força eletromagnética para permitir que um trem levite sobre uma trilha, os eletroímãs supercondutores também são responsáveis ​​pela aceleração dos trens em altas velocidades.

Em suma, os usos dos eletroímãs são praticamente ilimitados, conduzindo de tudo, desde dispositivos de consumo e equipamentos pesados ​​até o transporte de massa.