solenoides

Un solenoide es un dispositivo compuesto por una o varias espiras de conductor dispuestas en forma de bobina alrededor de un eje. Al hacer pasar corriente eléctrica, la bobina genera un campo magnético. Si la bobina es larga, el campo dentro es aproximadamente uniforme y paralelo al eje; al introducir un núcleo ferromagnético, la intensidad del campo aumenta y la inductancia se eleva.

En física, un solenoide ideal produce un campo B cercano a μ0 n I en su interior, donde n es el número de espiras por unidad de longitud y I es la corriente. Con un núcleo de material magnético, el campo se incrementa por el factor de permeabilidad μr. La energía almacenada en un solenoide es (1/2) L I^2, con L la inductancia. Para un solenoide de aire, L ≈ μ0 N^2 A / l, donde N es el número de espiras, A el área de la sección y l la longitud de la bobina.

Existen solenoides de aire y con núcleo magnético; los primeros presentan menor pérdidas por corrientes parásitas, mientras que los segundos son más potentes. En ingeniería se emplean como electromagnetos, actuadores lineales, relés y, especialmente, válvulas solenoides, en las que la corriente mueve un rápido plunger para abrir o cerrar un paso de fluido.

Las aplicaciones abarcan electrónica, automatización y control industrial. Los solenoides permiten convertir energía eléctrica en movimiento lineal, actuar como inductores en circuitos, o funcionar como componentes de conmutación y control de fluidos. Entre las limitaciones destacan el calentamiento por I^2R, la saturación del núcleo y las pérdidas magnéticas.