Gli elettromagneti creano lo stesso tipo di campo magnetico di un magnete permanente, ma il campo esiste solo quando viene applicata una corrente elettrica all'elettromagnete. La maggior parte degli elettrodomestici sono caricati con elettromagneti sotto forma di solenoidi, così come motori, che scattano e ronzano mentre gli elettrodomestici fanno il loro lavoro. Puoi sentire questi sistemi funzionare quando un apparecchio passa attraverso il suo ciclo automatizzato, controllando componenti come relè e pompe.
Come funzionano i solenoidi
Quando un filo trasporta una corrente elettrica, attorno al filo si forma un campo magnetico, come un hula-hoop intorno alla vita. Il campo si inverte quando la corrente si inverte. Quando il filo viene trasformato in una bobina, i campi di tutte le curve si sommano per formare un grande campo magnetico combinato. Questa bobina carica viene chiamata "solenoide", sebbene di solito il solenoide si riferisca a una parte meccanica che ha un tale filo a spirale.
Quando un nucleo di ferro si trova all'interno della bobina di filo, il campo magnetico della bobina allinea gli elettroni rotanti degli atomi di ferro, aumentando notevolmente la forza del campo. Quando il nucleo stesso è un magnete permanente, il campo della bobina può attirarlo o respingerlo, a seconda della direzione della corrente nella bobina.
Attività comuni eseguite dai solenoidi
I solenoidi possono rilasciare fermi, consentendo la molla ad esempio, quando si preme una leva del tostapane verso il basso, si comprime una molla. Per espellere automaticamente il toast, un solenoide rilascia il fermo e il toast si apre sull'energia immagazzinata della molla. I solenoidi azionano le valvole dell'acqua nelle lavastoviglie e nelle lavatrici; spesso si sente un clic un attimo prima che l'acqua inizi o si fermi.
I solenoidi sono un componente dei relè, che sono interruttori elettrici. Ad esempio, premendo un pulsante Start su un apparecchio si invia una corrente elettrica a uno o più solenoidi, che generano i relè dalle posizioni off ("aperto") a on ("chiuso") ai sistemi di alimentazione dell'apparecchio. Spesso il relè è caricato a molla per ritornare in posizione aperta quando viene interrotta la corrente al solenoide.
Come funzionano i motori elettrici
I motori elettrici applicano il principio di un solenoide, tranne che è la bobina che si muove , avvolto attorno a un'armatura rotante e circondato da magneti all'interno del motore. Alcuni motori, generalmente piccoli a corrente continua in apparecchi alimentati a batteria, utilizzano magneti permanenti. I motori a corrente alternata più grandi per lavori più pesanti utilizzano solo elettromagneti.
L'Edison Tech Center descrive diversi progetti di motori elettrici e i loro vantaggi per varie applicazioni. Alcuni forniscono molta coppia all'avvio, alcuni girano ad alta velocità e altri girano a velocità determinate con precisione, per applicazioni come unità disco.
Attività degli elettrodomestici eseguite da motori elettrici
I motori elettrici usano elettromagneti per alimentare ogni elettrodomestico con parti rotanti. Forniscono assistenza dal frigorifero e dal robot da cucina al microonde e allo smaltimento dei rifiuti. Un tipico aspirapolvere ha un motore per creare l'aspirazione e un altro per eseguire una spazzola per tappeti. Poiché i motori elettrici assorbono grandi quantità di energia, sono commutati da relè, quindi gli interruttori On /Off che utilizzi non devono condurre tutta la potenza richiesta dai motori.