Di Lipi Gupta
Aggiornato il 24 marzo 2022
Un solenoide è una bobina di filo strettamente avvolta che genera un campo magnetico quando la corrente elettrica lo attraversa. Disponendo le spire in una forma cilindrica, le linee di campo si allineano lungo l'asse, trasformando la bobina in un potente elettromagnete controllabile.
Inizia selezionando un nucleo non conduttivo, ad esempio un tassello di plastica o un'asta di metallo con rivestimento in gomma, per mantenere le spire uniformemente distanziate. Utilizzare un filo di rame smaltato isolato che corrisponda al carico di corrente previsto; calibro più sottile per circuiti a bassa potenza, più spesso per correnti più elevate. Avvolgere il filo saldamente e in modo uniforme attorno al nucleo, lasciando lunghe estremità libere per i collegamenti. L'obiettivo è creare tutte le svolte necessarie mantenendo una spaziatura costante per evitare di cortocircuitare le svolte adiacenti.
Dopo aver raggiunto il numero desiderato di anelli, rimuovere delicatamente il nucleo. Taglia il cavo in eccesso e mantieni le due estremità libere abbastanza lunghe da poter essere collegate a una fonte di alimentazione o a una sorgente di segnale come un jack audio.
La scelta del calibro giusto è fondamentale:un filo troppo sottile può surriscaldarsi sotto corrente elevata, mentre un filo troppo spesso spreca materiale e rende difficile l'avvolgimento. Adatta la resistenza del filo e la tolleranza al calore all'applicazione prevista.
Nell'aria, il campo magnetico all'interno di un solenoide è descritto dalla semplice formula:
B =μNI
dove B è la densità del flusso magnetico, μ è la permeabilità dello spazio libero, N è il numero di giri per unità di lunghezza e I è la corrente. Aumentando il numero di giri o la corrente, l'intensità del campo aumenta proporzionalmente.
L’aggiunta di un nucleo ferromagnetico, come una barra d’acciaio, può amplificare notevolmente il campo, perché la permeabilità del nucleo supera di gran lunga quella dell’aria. Questo è il motivo per cui i solenoidi sono ampiamente utilizzati nei relè, nelle valvole e nei sensori magnetici.
Gli altoparlanti si affidano a un solenoide (la bobina mobile) e a un magnete permanente per convertire i segnali audio elettrici in vibrazioni meccaniche. Quando il segnale audio scorre attraverso la bobina, la corrente variabile altera il campo magnetico, che interagisce con il magnete e costringe il diaframma a vibrare, producendo onde sonore.
Per costruire un altoparlante di base, avrai bisogno di:
Fissare il solenoide alla base della coppa, posizionare il magnete all'interno della bobina e collegare le estremità della bobina alla punta del cavo AUX. Quando ascolti musica, il campo magnetico della bobina oscilla, facendo vibrare il magnete e l'eventuale diaframma collegato, generando così un suono udibile.
Per un progetto compatto, utilizza un filo di rame smaltato calibro 36 e avvolgilo attorno a un nucleo da 1 pollice di diametro per formare circa 100-200 spire. Lasciare lunghe code per collegarsi al cavo AUX; se il filo è ancora rivestito, levigare delicatamente le estremità per esporre il conduttore.
Attacca il mini solenoide sul fondo di un bicchiere di plastica e posiziona un piccolo magnete al neodimio al centro. L’interno della coppa funge da risonatore naturale, amplificando le vibrazioni. Con 1-3 dischi magnetici, l'uscita dell'altoparlante sarà notevolmente più forte che con un singolo magnete.
Collega le estremità della bobina al cavo AUX, collega il cavo a un telefono o computer e prova il suono. Sperimenta più giri o magneti più forti per scoprire come cambiano le prestazioni dell'altoparlante.
