Cómo hacer un electroimán muy potente

Los electroimanes realizan un acto que a primera vista parece pura magia. Al aplicar una corriente eléctrica a través de una bobina de alambre enrollada alrededor de un eje de hierro, el conjunto se convierte inmediatamente en un magnetodengosamente fuerte, completo con polo norte y sur. Al aumentar la corriente que circula por estos devanados, la potencia del imán puede manipularse directamente. Con suficiente potencia, los electroimanes se vuelven más fuertes que cualquier imán natural del planeta y se usan comercialmente desde levantar coches enteros hasta escanear el cerebro de un paciente en una resonancia magnética.

Materiales necesarios

• Alambre de cobre esmaltado para bobinado (20 AWG)
• Tornillo de 1/2 pulgada (6 pulgadas de largo)
• 2 arandelas de aleta (agujero de 1/2 pulgada, diámetro de 2 pulgadas)
• Tuerca de 1/2 pulgada
• Tubo de acero (5,5 pulgadas de largo, diámetro interior 1/2 pulgada)
• Batería de 12 voltios (batería de coche)
• 2 llaves ajustables
• Cinta aislante
• Cuchillo

Instrucciones

1. Diseña el electroimán. La capacidad de corriente del alambre 20 AWG es de unos 3 amperios, así que dividiendo 12 voltios (la alimentación de la batería) entre 3 amperios, el resultado es 4 ohmios. La bobina terminada debe tener 4 ohmios en total. Como el alambre 20 AWG tiene una resistencia de 0,0119 ohmios por pie, se necesitan 336 pies de alambre para producir el electroimán.

2. Determina algunos parámetros de tamaño. El tornillo de 1/2 pulgada, elegido arbitrariamente, tiene una circunferencia de unos 0,131 pies. Dividiendo 336 pies de alambre entre 0,131 pies de circunferencia del tornillo se obtienen 2.566 vueltas. Como el alambre 30 AWG tiene un grosor de unas 32/1000 de pulgada, la bobina tendrá unas 82 pulgadas, pero como el tornillo solo mide 6 pulgadas, esto solo se enrollará hasta un grosor total de unas 1,376 pulgadas. Por tanto, las arandelas de 2 pulgadas son suficientes para proporcionar los bordes del molde de la bobina.

3. Desliza la arandela de 2 pulgadas sobre el tornillo desnudo. Luego desliza el tubo metálico y la otra arandela justo después. Enrosca la tuerca y aprieta con una llave.

4. Enrolla la bobina de 30 AWG alrededor del eje liso del tubo de acero atornillado. Comienza dejando una cola de alambre de unos 60 cm y fíjala con cinta mientras inicias el bobinado inicial. Envuelve a mano las 2.000 vueltas aproximadamente de forma uniforme y sistemática, yendo de un extremo del tornillo al otro y luego de vuelta. Continúa hasta instalar 336 pies de alambre. Corta el alambre y deja la cola final también de unos 60 cm. Fija en su lugar con cinta aislante.

5. Retira aproximadamente 2,5 cm de la aislación de esmalte del cable de cobre en ambos extremos rascando ligeramente con un cuchillo.

6. Conecta los dos extremos a los dos terminales de la batería del coche. La carga de 4 ohmios consumirá 3 amperios de la batería, y como la batería es una fuente de 12 voltios, se enviarán un total de 36 vatios a la carga. Gran parte se perderá en calor, pero el resto se convertirá en magnetismo. La eficiencia real es difícil de calcular, pero puede probarse midiendo el peso máximo que el electroimán puede levantar y a qué distancia afecta su influencia.