Solénoïde


Un solénoïde est une bobine qui, de par sa conception, génère un champ magnétique à haute intensité. Cette bobine cylindrique est munie d’un fil conducteur enroulé de telle sorte que le courant provoque la formation d’un champ magnétique intense. Il convient de mentionner que dans son étymologie, nous trouvons l’union de deux termes d’origine grecque qui peuvent être traduits comme « sous forme de tube », ce qui est cohérent avec l’apparence du solénoïde.

Le fil magnétique fait circuler le courant et le champ est généré: plus la bobine est longue, plus le champ est uniforme à l’intérieur. Selon le noyau, l’électroaimant peut agir comme électroaimant.

L’électrovanne est utilisée dans une classe de vanne appelée électrovanne. L’ouverture et la fermeture de ces vannes sont produites par impulsions électriques et peuvent être commandées, dans certains cas, au moyen d’un programme. On peut trouver des solénoïdes dans les voitures. Le solénoïde de démarreur du véhicule, lorsque la clé est tournée, enclenche le démarreur par l’intermédiaire d’un essieu et parvient à générer le mouvement nécessaire à la rotation du moteur. Ce solénoïde est donc excité lorsque la clé tourne; ce courant amorce la procédure de forçage du démarreur, y compris les actions sur un piston, un pignon et le vilebrequin du moteur.

Une fois que le moteur commence à tourner, la réaction du carburant lui permet de générer sa propre énergie.

Ceci élimine le besoin de rotation du vilebrequin. Il est à noter que lorsque la touche passe de « start » à « on », le solénoïde est désactivé. Cela signifie que la bobine cylindrique cesse d’envoyer du courant au démarreur. L’avantage le plus notable de l’utilisation du solénoïde est l’uniformité qu’il offre, comme mentionné dans les paragraphes précédents. D’autre part, il présente également certains inconvénients, comme le fait qu’il ne peut pas générer un champ magnétique élevé sans un système de réfrigération et un équipement rentable, et qu’il est moins direct que les serpentins Helmholtz. Les bobines Helmholtz, quant à elles, sont de forme circulaire et partagent le même axe, ainsi que le même niveau de courant circulant dans une seule direction, et sont utilisées dans les techniques de laboratoire qui recherchent un champ magnétique très uniforme. Afin de rendre le champ central aussi uniforme que possible, les bobines doivent être placées à une distance équivalente à leur rayon. Le physicien et mathématicien français André-Marie Ampère, né à la fin du XVIIIe siècle et qui vécut jusqu’au milieu du XIXe siècle, fut le premier à utiliser le terme solénoïde, et il le fit en 1820. A cette époque, il travaillait sur une expérience dont le thème principal était les courants circulaires. Il n’est pas si fréquent qu’on rencontre une invention si ancienne qu’elle continue d’être pertinente aujourd’hui, surtout si l’on considère que son utilisation a lieu dans le domaine de la science, où les progrès constants rendent obsolètes de nombreuses découvertes. La formule de calcul du champ magnétique dans le tiers médian est la suivante: B = mNi / L.

Les variables impliquées dans cette équation sont la perméabilité magnétique (m), le nombre de boucles (N), le courant circulant (i) et la longueur totale. D’autre part, avec ces mêmes éléments, il est possible de calculer le champ magnétique des extrémités. Pour trouver une telle approximation, il est nécessaire d’effectuer une seule modification: multiplier par deux la longueur de l’électroaimant avant de diviser le résultat du produit mNi.

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