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O que é SOLENOIDE

Solenóide ou bobina longa, como também pode ser chamado, é um fio condutor dobrado em forma de hélice ou pode ser definido como um conjunto de espiras de mesmo eixo espaçadas uniformemente, como mostra a figura abaixo:

Aplicando uma corrente elétrica neste fio condutor ele irá gerar um campo magnético ao redor e no interior do solenóide. O campo magnético no seu interioré uniforme e as linhas do campo são paralelas ao seu eixo. O campo do solenóide é bem semelhante ao campo de um ímã em forma de barra, onde a extremidade por onde saem as linhas de campo é o pólo norte, e a extremidade por onde entram as linhas de campo é o pólo sul.

No interior de um solenóide temos um campo uniforme, cuja intesidade é dada pela seguinte fórmula:

Onde N é o número deespiras. O número de espiras por unidade de comprimento é dado pelo quociente N/L, se falarmos que n = N/L, temos que: B = m0ni.
Para sabermos o sentido do campo magnético de um solenóide utiliza-se a regra da mão direita, cujo polegar fica sobre a corrente elétrica e os dedos mostram o sentido do campo.

Os solenóides são utilizados numa grande quantidade de aplicações na industria, emeletrodomésticos de todos os tipos, em eletrônica embarcada (automotiva, aeronaútica e náutica) além de muitas outros campos em que a eletrônica esteja presente. O solenoide é um dos mais importantes de todos os dispositivos eletromecânicos conhecidos. Aprenda neste artigo um pouco mais sobre os solenoides e onde eles são usados.
Existem diversas maneiras de se obter força mecânica a partir de energia elétrica.Os motores elétricos são consistem no exemplo mais conhecido disso, onde aproveitando-se o efeito magnético da corrente podemos criar forças capazes de mover um rotor.
Menos comuns são as formas que aproveitam propriedades de certos materiais como por exemplo as SMAs (Shape Alloy Memories) e os materiais piezoelétricos.
No primeiro caso podemos fabricar fios de certas ligas, como o Nitinol quemudam de forma quando percorridas por uma corrente produzindo uma considerável força mecânica neste processo. Os chamados "músculos elétricos" de robôs utilizam estas fibras, conforme exemplo da figura 1.
 

Usando um fio SMA como músculo de um braço mecânico.
 
Por outro lado, materiais com pripriedades piezoelétricas como certas cerâmicas, contraem-se ou dilatam-se de algumas partes pormilhão quando submetidos a uma tensão elétrica e neste processo também podem produzir força mecânica. Com estes materiais podemos elaborar motores piezoelétricos, como o mostrado na figura 2, que encontra aplicações em eletrônica de precisão, principalmente onde se necessita de um grau de miniaturização extremo.
 

O movimento oscilatório da cerâmica pode ser usado para girar um eixo.
 
Noentanto, baseado no velho princípio da produção da uma força mecânica a partir do campo magnético criado por uma corrente numa bobina existe um dispositivo de grande utilidade e que é encontrado numa infinidade de aplicações importantes: o solenóide.
É justamente deste dispositivo que vamos falar nas próximas linhas deste artigo.
 
O Solenóide
Uma bobina cilíndrica com as características mostradasna figura 3 recebe o nome de solenóide.
 

Campo magnético num solenóide.
 
Ao ser percorrida por uma corrente a bobina cria um campo magnético que é mais intenso no seu interior.
A intensidade deste campo depende de diversos fatores como:
a) Número de espiras da bobina
b) Intensidade da corrente
c) Existência ou não de um núcleo no seu interior
Observa-se que se colocarmos nasproximidades de um solenóide um núcleo de material ferroso, que concentre as linhas do campo magnético, uma força aparece no sentido de puxar este núcleo para o interior da bobina, conforme mostra a figura 4.
 

O solenóide puxa para seu interior objetos ferrosos.
 
A partir deste fato podemos elaborar dispositivos capazes de produzir força mecânica ao puxar um núcleo e que justamente são...
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