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