Solenoide (magnetismo)

En la presente entrada, vamos a platicar más sobre un dispositivo físico que analizamos frecuentemente cuando se estudia ingeniería.

¿Qué es un solenoide?

Un solenoide es un dispositivo físico capaz de crear un campo magnético uniforme e intenso en su interior. Este dispositivo está enrollado en forma de hélice y se conforma un número de espirales por el que circulan corriente eléctrica.

ATRIBUTOS DEL SOLENOIDE

Cuando se introduce una corriente eléctrica, se forma un campo magnético alrededor de la bobina que atrae el émbolo. Más simplemente, un solenoide convierte la energía eléctrica en trabajo mecánico. Los electroimanes tienen como ventaja el hecho de que pueden encenderse y apagarse mediante la aplicación o eliminación de la corriente eléctrica.

Figura 1: Líneas del campo magnético (azul) al exterior e interior del solenoide.

No es secreto que una corriente eléctrica al pasar por un conductor (piense en un cable de cobre) genera un campo magnético. Esto es lo que hace al solenoide un dispositivo tan especial, pues aunque en otros casos de conductores el campo magnético sea variable según donde se mida, el solenoide puede mantener constante este valor de campo magnético en su interior.

Consideremos las siguientes fórmulas para obtener el valor que nos interesa.

Para definir la densidad de las espiras, vamos a utilizar la expresión siguiente;

Si consideramos lo que ya hemos observado, y también las unidades dimensionales de las constantes objeto de análisis, obtenemos que la expresión necesaria para el cálculo de la magnitud del campo magnético será la siguiente ya habiendo considerado la Ley de Ampère;

REFERENCIAS

1.- Tipler, Paul (2005). "Física para la ciencia y la tecnología". 5 edición. (Editorial Reverte)

2.- Griffiths, David J. (1998). Introduction to Electrodynamics (3ª ed.). Prentice Hall.

3.- Montes Gutiérrez Edgar, 2018 Manual de ejercicios de física y química: Preparación IPN. Ciudad de México, México, págs. 111

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