Di Joseph Nicholson, aggiornato il 24 marzo 2022
(credito immagine:freeman98589/iStock/GettyImages)
Un solenoide è un filo a spirale che funziona come un elettromagnete. Quando la corrente elettrica passa attraverso la bobina, crea un campo magnetico che può esercitare una forza lineare su un nucleo ferromagnetico. Questo semplice principio trasforma l'energia elettrica in movimento meccanico e costituisce la base di innumerevoli dispositivi, dagli avviatori automobilistici alle valvole industriali.
In un tipico solenoide, il filo è avvolto ad elica attorno a un nucleo o pistone cilindrico di ferro. Il campo magnetico prodotto ha poli nord e sud. Quando la bobina è energizzata, il campo attrae il nucleo verso il centro della bobina, spingendo un pistone o uno stantuffo in avanti o tirandolo indietro. La diseccitazione della bobina fa collassare il campo e il nucleo ritorna nella sua posizione di riposo, spesso aiutato da una molla.
Le elettrovalvole controllano il flusso di fluido o gas. In una valvola ad azione diretta, la bobina eccitata tira uno stantuffo che apre la sede della valvola, consentendo il flusso. Quando viene interrotta l'alimentazione, lo stantuffo si rilascia e la valvola si chiude. Le valvole pilotate utilizzano il solenoide per creare una piccola apertura; la pressione del sistema forza quindi l’apertura della valvola principale. In entrambi i casi, è necessaria energia continua per mantenere la valvola aperta.
Il solenoide di avviamento di un'auto è un ottimo esempio. Quando si gira la chiave di accensione, una piccola corrente eccita il solenoide, chiudendo un circuito ad alta corrente tra la batteria e il motorino di avviamento. Una volta avviato il motore, il solenoide non è più necessario fino al successivo avviamento. Questa funzione di relè consente a un dispositivo compatto di gestire l'elevata corrente necessaria per avviare il motore.
Oltre all’uso automobilistico e industriale, i solenoidi compaiono nei prodotti di consumo:campanelli, distributori automatici, polsini per la pressione sanguigna e persino pistole per paintball. In un campanello con campanello, l'attrazione magnetica del solenoide muove un percussore di metallo che colpisce un diapason, producendo il familiare "ding-dong". Nei distributori automatici, il solenoide sblocca il meccanismo di erogazione.
Poiché i solenoidi possono essere controllati con precisione, sono affidabili e relativamente economici, rimangono componenti essenziali nei moderni sistemi di automazione e controllo.
