Un gran electroimán industrial en un vertedero
Un electroimán es un imán artificial que presenta un núcleo de hierro con una bobina a su alrededor, pasando por dicha bobina una corriente eléctrica. El hierro del electroimán es hierro dulce: es decir, sin impurezas.
TemasEl campo magnético
El campo magnético, en este caso, se genera a través el flujo de la corriente. Si la corriente se interrumpe, el campo magnético del electroimán desaparece.
A diferencia de lo ocurre con los imanes permanentes, en los electroimanes es posible modificar el campo magnético con rapidez al actuar sobre la corriente eléctrica. Es importante tener en cuenta que el mantenimiento del campo demanda el uso constante de una fuente de alimentación.
Se le atribuye al danés Hans Christian Ørsted el descubrimiento del vínculo físico que existe entre la electricidad y el magnetismo: es decir, entre las corrientes eléctricas y los campos magnéticos. El inglés William Sturgeon, en tanto, fue quien creó el primer electroimán a mediados de la década de 1920.
Funcionamiento y aplicaciones
El funcionamiento de un electroimán se basa en los dominios magnéticos que se encuentran en el núcleo de hierro. Estos dominios se comportan como pequeños imanes que, sin la incidencia de la corriente eléctrica, se distribuyen en diferentes direcciones y se anulan entre sí. Al recibir la corriente, los dominios magnéticos se alinean y surge el campo magnético.
Los electroimanes se utilizan en múltiples contextos donde se hace necesario contar con un campo electromagnético variable. Hay grúas; embragues y frenos de automóviles; interruptores; y motores que recurren a electroimanes. Los trenes de levitación magnética, por su parte, también usan electroimanes para levitar. Como se puede apreciar, no todos los electroimanes tienen la misma capacidad de atracción en cuanto al peso máximo; uno hecho en casa, por ejemplo, solamente podrá sostener objetos livianos.
Electroimán en pocos pasos
A pesar de lo que pueda parecer al leer una definición demasiado técnica, construir un electroimán es algo que podemos hacer todos en casa usando elementos fáciles de conseguir. Los materiales que necesitamos son los siguientes: una batería estática; un cable de cobre de una extensión que no esté por debajo del metro; un tornillo de hierro de más de 10 centímetros de largo; cinta adhesiva.
Para armar el electroimán debemos comenzar por enrollar con cuidado el cable alrededor del tornillo, de manera que cada vuelta quede junto a la anterior, como si estuviéramos reproduciendo la forma de los antiguos cables de teléfono, pero con una mayor densidad. Además, debemos hacerlo con la mayor tensión posible. Es importante dejar un tramo libre tanto al principio como al final, así como un margen inicial y final de al menos 1 centímetro en el tornillo.
Una batería ideal para fabricar un electroimán casero
Una vez finalizado este paso, deberemos ajustar el cable al tornillo haciendo uso de la cinta adhesiva, para evitar que se suelte. No es necesario cubrirlo todo, sino simplemente el comienzo y el final. Por último, aferramos cada extremo del cable a un polo de la batería, para lo cual podemos doblarlo en pequeños círculos. Y, listo, ya tenemos un electroimán, cuyo funcionamiento podemos probar acercándolo a cualquier objeto metálico pequeño que tengamos a nuestro alcance, el cual se verá inevitablemente atraído.
Como dato curioso, podemos mencionar que si desconectamos uno de los extremos de la batería y acercamos el mismo objeto, la atracción durará poco tiempo, porque la fuerza magnética del electroimán se desvanece al interrumpir el flujo de corriente eléctrica. A causa del denominado efecto Joule, según el cual una porción de la energía que circula por el cable se transforma en calor, poco a poco iremos notando que su temperatura aumenta; por esta razón se recomienda desconectarlo cuando ésta alcance un nivel demasiado alto.
