Mejor respuesta
Un solenoide es esencialmente un diseño especial o tipo de electroimán. Un solenoide, en su mayor parte, consta de una bobina de alambre y un núcleo de hierro móvil llamado armadura .
Funcionalmente: cuando la corriente se aplica al cable, se produce un campo magnético, la ley de fuerza de Lorentz:
image LEY DE FARADAY Y LEY DE LENZ
(Junaid Ali Quora «¿Cómo se determina una fuerza de Lorentz?» hizo un gran trabajo en este tema. Deberías darlo una lectura)
Si hacemos una bobina de muchas vueltas de alambre, este campo magnético se vuelve muchas veces más fuerte, fluyendo alrededor de la bobina y a través de su centro en forma de rosquilla.
image Solenoide
Cuando la bobina del solenoide está recibiendo corriente, el núcleo se satura y se mueve dentro del enlace de flujo, cerrando el espacio de aire entre los núcleos. En la mayoría de las unidades, el núcleo móvil suele tener un resorte para permitir que el núcleo se retraiga cuando se apaga la corriente.
La fuerza generada es aproximadamente proporcional al cuadrado de la corriente e inversamente proporcional al cuadrado de la longitud del entrehierro. ( Solenoide )
Estos tipos han existido desde siempre y son económicos. Se utilizan principalmente en operaciones binarias (aplicaciones de encendido y apagado) como enclavamiento, bloqueo y activación. Se utilizan con frecuencia en aplicaciones tales como: electrodomésticos (por ejemplo, válvulas de lavadoras), equipos de oficina (por ejemplo, fotocopiadoras), automóviles (por ejemplo, pestillos de puertas y el solenoide de arranque) y automatización de fábricas.
PD – Mira esto, incluso más genial que un solenoide.
¿El anillo (en la imagen) experimenta la fuerza de Lorentz?
Responder
Confieso que no Se ha oído hablar anteriormente de los motores solenoides, aunque uno puede adivinar qué podría ser tal cosa. Encontré un clip en You Tube que mostraba el motor solenoide V12 de alguien, lo que confirmó mis sospechas. Por lo tanto, sin que me estorbe ningún otro conocimiento del tema, no me atrevo a decirle cuáles son mis impresiones de la idea:
Los motores de pistón son generalmente motores térmicos, que utilizan combustión interna, como gasolina. o Motor diésel, o de combustión externa, como una máquina de vapor donde la combustión tiene lugar fuera del motor para calentar agua y generar vapor en una caldera. En cualquier caso, los pistones (uno o más) están conectados a un cigüeñal, que convierte el movimiento alternativo de los pistones en rotación, que luego se puede usar para girar un eje.
Los motores térmicos son muy versátiles pero tienen la desventaja de que su eficacia está limitada por las leyes de la termodinámica según los principios elaborados por Sadi Carnot hace unos 200 años. En principio, se puede sustituir un solenoide para cada conjunto de cilindro-pistón, energizando cada solenoide con un pulso de energía eléctrica en el punto adecuado de rotación del cigüeñal. Debería ser relativamente sencillo calcular la sincronización para que los solenoides se energicen en el momento justo. En un motor térmico, donde el cilindro se expande y la biela empuja, el tiempo habitual para que se produzca la presión máxima es un número relativamente pequeño de grados después del punto muerto superior, quizás 17 o 20. Sincronización del motor, que determina cuándo La carga en el cilindro se enciende, tiene que tener en cuenta la velocidad de combustión en el cilindro, si es un motor de combustión interna.
Para un motor de combustión interna pequeño, como el que se puede encontrar en un automóvil o avión pequeño, el consumo específico de combustible no es generalmente mucho mejor que 0,5 libras por hora de caballos de fuerza. Los motores diésel turboalimentados de dos tiempos del tamaño de una casa que se utilizan en los barcos grandes pueden duplicar esa cifra. Eso funciona, para los motores grandes, con una eficiencia general cercana al 50\%, y para los motores más pequeños, eficiencias del orden del 20 al 25\%. Estos límites se establecen principalmente por la termodinámica de los motores térmicos, pero además, los motores de pistón tienen muchas partes y mucha fricción interna.
El motor de solenoide, al no ser un motor térmico, no está limitado por termodinámica, pero todavía tiene que hacer frente a la fricción asociada con el cigüeñal y las otras partes mecánicas del motor, como la fricción dentro del propio solenoide. También tiene algunos de los mismos problemas inherentes a los de un motor de pistón en el sentido de que la energía se entrega como una serie de pulsos en lugar de como un movimiento suave y continuo. Robert Heinlein una vez se refirió al funcionamiento del motor de combustión interna como «bufonada mecánica».
Creo que sería divertido construir un motor así, pero desde un punto de vista práctico, no veo el sentido .Un motor eléctrico tiene una eficiencia del orden del 95\% o mejor y le brinda el tipo de movimiento en su eje que desea. No veo un motor de solenoide como competidor. Supongo que siempre hay alguna aplicación especial donde tal cosa podría ser útil, y estoy dispuesto a que me eduquen si alguien más desea explicar qué podría ser.