Consideremos o campo magnético criado por uma espira condutora como a da figura 01.
Figura 01: Representação esquemática de uma espira que conduz uma corrente de intensidade i e gera uma indução magnética de intensidade B em seu centro
Sabe-se que a intensidade do vetor indução magnética dentro de uma espira circular de raio R, localizada no vácuo, é dada por:
B = µ0.i/2.R
Onde
R é o raio da espira.
Para N espiras: multiplicamos o valor da intensidade do vetor indução magnética criado por uma espira pelo número N de espiras, mostrado na figura 02.
Figura 02: representação esquemática de várias espiras conduzindo uma corrente i, gerando um campo magnético B
Matematicamente, fica:
B = N.µ0.i/2.R
É importante salientar que é usado o sentido convencional da corrente elétrica para determinar o sentido da indução magnética. Usando a regra da mão direita, a ponta do polegar aponta para o norte N do ímã induzido e os outros dedos “fechando” indicam o sentido convencional da corrente elétrica na espira.
Sabe-se, portanto, que várias espiras produzem em seu interior um campo magnético de intensidade proporcional à intensidade da corrente elétrica em cada espira e ao número total de espiras. Então, pode-se pode se deduzir que para um mesmo fio condutor, enrolado de forma espiral em torno de um material ferromagnético, produz um campo magnético de intensidade proporcional à corrente elétrica que passa pelo condutor e ao número total de enrolamentos, conforme mostra a figura 03.
Figura 03: representação típica de um solenóide, ou seja, um enrolamento de fio de cobre em espiral, conduzindo uma corrente elétrica i e gerando uma indução magnética de intensidade B
Para confeccionar um eletroímã é muito simples. Basta ter uma pilha comum, como as de controle remoto, de 1,5V, um fio de cobre encapado ou esmaltado que pode ser de rede elétrica ou de rede telefônica ou mesmo extraído de uma bobina sucateada, um prego de construção civil ou mesmo outro objeto de ferro de forma cilíndrica, e alguns materiais de preferência de aço ou ferro que possam ser usados pra testar o eletroímã. O eletroímã está representado na figura 04.
Figura 04: uma pilha de 1,5V é conectada às extremidades de um fio que está enrolado em um prego de construção civil, sustentando um pedaço de clipe através da força magnética
Os eletroímãs comerciais são em geral feitos com enrolamentos de fios de cobre esmaltados que constituem bobinas cujos tamanhos variam de acordo com a necessidade prática.
Referências bibliográficas:
HALLIDAY, David, RESNIK Robert, KRANE, Denneth S. Física 3, volume 2, 5 Ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004. 384 p.