"Ding-dong!" Sembra che la pizza sia qui. Il fattorino è fuori sulla veranda e ha appena suonato il campanello. In questo modo, ha attivato il campo magnetico di uno dei dispositivi più utili nel nostro mondo dominato dall'elettronica:un solenoide .
La vita sarebbe molto più dura senza queste cose. Le auto moderne dipendono dalle elettrovalvole; sono una parte essenziale di alcune serrature; e ehi, sapevi che hai dei solenoidi nella tua lavatrice?
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Un solenoide è un lungo pezzo di filo avvolto a forma di bobina elicoidale. Quando un segnale di corrente elettrica passa attraverso la bobina del solenoide lineare, crea linee di campo magnetico relativamente uniformi all'interno della bobina del solenoide.
Per definizione, ogni solenoide include un pezzo di filo metallico arrotolato. È così che un solenoide sfrutta l'elettromagnetismo, una delle forze fondamentali dell'universo.
"Gli opposti si attraggono" potrebbe essere un consiglio discutibile sugli appuntamenti, ma è una regola costante nel magnetismo. Tutti i magneti includono i poli nord e sud. Hanno anche un campo magnetico che scorre dal primo al secondo.
Due poli nord, o poli negativi, in un solenoide si respingono naturalmente a vicenda. Idem per due poli sud. Ma se prendi una coppia di magneti e li metti vicini, il polo nord del primo nucleo magnetico sarà attratto dal polo sud del secondo magnete. È fisica, tesoro.
Un solenoide è utile perché offre ai meccanici e agli ingegneri un certo controllo su questo processo del segnale elettrico. Quando una corrente elettrica scorre attraverso un filo metallico, produce un campo magnetico uniforme, un nucleo ferromagnetico ed energia meccanica.
Le particelle cariche all'interno di quel campo di materiali magnetici si muovono in cerchi attorno all'esterno di detto filo.
Avvolgere il filo rende il suo campo magnetico più forte. Con diverse configurazioni e ogni nuova bobina del solenoide aggiunta, il campo diventa più potente. Ed ecco un'altra cosa da ricordare:il campo magnetico sarà più concentrato nello spazio interno quelle bobine e il campo magnetico lo è meno nell'area circostante il filo.
Ora è qui che la cosa diventa interessante. Nella maggior parte dei casi, i fili del solenoide vengono avvolti attorno a un'asta metallica. (La parola "solenoide" è un derivato della parola greca sōlēnoeidēs , che significa "a forma di tubo.")
Quando il filo del solenoide riceve una corrente elettrica, questo pezzo di metallo verrà attratto e tirato verso un'estremità del solenoide. Ma l’effetto di questa azione immediata sul solenoide è temporaneo. Interrompi la corrente elettrica creata dal solenoide e uccidi il campo magnetico. Quindi, grazie al caricamento a molla, l'unità dovrebbe tornare alla sua posizione originale.
Fondamentalmente possiamo avere la nostra torta e mangiarla anche noi. Un solenoide ci permette di magnetizzare i fili, creando un campo magnetico, e poi smagnetizzarli quando vogliamo (più o meno). Tutto con la semplice pressione di un pulsante. O il semplice giro di una chiave.
Come abbiamo detto prima, le automobili usano i solenoidi. Girando la chiave di accensione si trasmette l'energia elettrica dalla batteria al solenoide di avviamento. Una volta attivato il solenoide di avviamento, accadono diverse cose.
La corrente elettrica nel filo del solenoide attrae un'asta di ferro mobile. Il circuito tra il motorino di avviamento e la batteria dell'auto è completato. E una ruota dentata "pignone" si innesta con un disco chiamato "volano".
Nel giro di un paio di secondi, il motore della tua auto, un tempo inattivo, si risveglia. Almeno così si suppone lavorare.
Ti è mai successo? Sei seduto in macchina e hai appena girato la chiave di accensione, ma il motore non si avvia. Si sente invece uno sgradevole rumore di clic. Il colpevole potrebbe essere una batteria scarica o un alternatore compromesso. O forse il vero colpevole è il solenoide del motorino di avviamento.
Qualsiasi meccanico dovrebbe essere in grado di testare il tuo solenoide se ha un tester per circuiti per testare gli interruttori automatici o il multimetro. A volte, queste parti sono risolvibili. A volte non lo sono e devono essere sostituiti. Così va la vita del proprietario di un'auto.
Molte automobili, tra l'altro, utilizzano un solenoide anche nelle serrature elettriche delle porte. Vengono attivati solenoidi separati per bloccare o sbloccare le maniglie delle porte, utilizzando gli stessi principi di cui abbiamo già discusso.
Questo non vuol dire che tutti i solenoidi sono uguali. Esistono numerose varianti del solenoide, ciascuna con i propri punti di forza.
Gli impianti di produzione e di trattamento delle acque fanno buon uso dei solenoidi idraulici. Proprio come suggerisce il nome, un solenoide idraulico regola il flusso di acqua e altri liquidi. Inoltre, non dimentichiamoci dei solenoidi pneumatici che agiscono allo stesso modo sui gas contenuti.
Chiudendo il cerchio, torniamo ora al tizio della pizza sul gradino anteriore. Non tutti i campanelli utilizzano un solenoide; i progetti più recenti tendono a escludere completamente il solenoide. Ma anche nell'epoca d'oro dei dispositivi "intelligenti", molti campanelli incorporano ancora un solenoide.
Supponiamo che il tuo sia uno di questi. Quando il nostro pizzaiolo ha premuto il pulsante, ha inviato elettricità attraverso un solenoide incorporato.
Il campo magnetico prodotto da questa semplice azione trascinava un nucleo di ferro nel filo avvolto del solenoide. Successivamente il metallo emise un piccolo suono, rilasciando un "Ding!" rumore.
Ovviamente, il fattorino non poteva tenere il dito sul pulsante per sempre. Proprio quando lo lasciò andare, il campo magnetico svanì e una molla scagliò il nucleo di ferro nella direzione opposta. Poi il metallo suonò un secondo suono che fece "Dong!"
Dovrebbe darti qualcosa a cui pensare mentre ti godi quei grissini in omaggio.
Questo è interessanteMagneto non è un classico cattivo degli "X-Men". È anche il nome di un dispositivo elettrico generatore di energia presente negli aeroplani e nelle motoseghe.
