Di Kevin Lee Aggiornato il 24 marzo 2022sirichai_raksue/iStock/GettyImagesElettricità e magnetismo sono voci distinte nel dizionario, ma sono due aspetti della stessa forza fondamentale. Le cariche elettriche in movimento generano campi magnetici, mentre i campi magnetici variabili inducono correnti elettriche. Un semplice filo percorso da corrente crea un campo magnetico, ma quando il filo viene avvolto attorno a un nucleo di ferro, il campo diventa sostanzialmente più forte. Questo principio ha consentito agli ingegneri di costruire motori elettrici, generatori, scanner MRI, treni levitanti e innumerevoli dispositivi di uso quotidiano che fanno funzionare il nostro mondo.

Elettromagneti per attività di sollevamento pesanti

A differenza dei magneti permanenti, gli elettromagneti possono essere accesi e spenti. Richiedono una fonte di alimentazione esterna e la loro forza può essere regolata modificando la corrente. Le operazioni di salvataggio automatico utilizzano abitualmente grandi elettromagneti per sollevare intere auto, riposizionarle e quindi rilasciare il carico in un nuovo sito. I depositi di rottami utilizzano sistemi simili per separare i metalli ferrosi dai flussi di materiali misti, migliorando l'efficienza del riciclaggio.

Innovazioni elettromagnetiche su larga scala

Il progetto giapponese Maglev utilizza elettromagneti superconduttori per spingere un treno fino a 320 km/h (200 mph), riducendo drasticamente i tempi di viaggio tra le principali città. Negli Stati Uniti, la Marina sta sviluppando un cannone elettromagnetico in grado di sparare proiettili a velocità superiori a Mach 6, fornendo energia cinetica distruttiva senza esplosivi. La stessa tecnologia alimenta le catapulte elettromagnetiche che lanciano gli aerei dai ponti delle portaerei con maggiore precisione rispetto ai tradizionali sistemi a vapore.

Induzione:la spina dorsale dei moderni dispositivi elettrici

Quando un filo attraversa un campo magnetico variabile, viene indotta corrente elettrica, un fenomeno noto come induzione elettromagnetica. Questo principio aziona motori elettrici, generatori di corrente e trasformatori. I trasformatori aumentano o diminuiscono la tensione durante la trasmissione, garantendo una fornitura efficiente di elettricità a case e aziende. I motori convertono l'energia elettrica in movimento meccanico in dispositivi che vanno dalle macchinine e lavatrici ai rover su Marte. I generatori, il contrario dei motori, trasformano la rotazione meccanica delle turbine eoliche, dei motori a vapore o dei motori a combustione interna in energia elettrica pulita.

Elettromagneti nascosti nell'elettronica di tutti i giorni

Molti dispositivi di consumo ospitano piccoli elettromagneti che passano inosservati. Premi il pulsante del campanello e il campo magnetico risultante attira un attaccante, suonando il campanello. I relè, ovvero gli interruttori controllati elettromagneticamente, si trovano in televisori, computer, automobili, ascensori e fotocopiatrici e consentono circuiti di controllo complessi. Gli scanner MRI utilizzano potenti elettromagneti superconduttori per produrre immagini dettagliate del corpo umano, uno strumento fondamentale nella medicina moderna. Dalle gru industriali all'imaging medico, gli elettromagneti sono alla base di innumerevoli tecnologie che modellano la nostra vita quotidiana. La loro natura controllabile, unita al potere di induzione, li rende indispensabili nell'era moderna.