¿Es posible usar una bobina para crear un desplazamiento/presión sostenidos? sin imán permanente?

Entonces, según tengo entendido, los parlantes son básicamente bobinas acopladas con imanes permanentes, luego, cuando una corriente pasa a través de la bobina, crea un campo magnético, empujando contra el imán permanente, moviendo el diafragma que está unido al imán permanente y creando ondas sonoras.

Lo que me interesa es usar una bobina para hacer algo similar, pero en su lugar crea una presión perceptible para los humanos. Por ejemplo, algo para empujar ligera pero notablemente contra su dedo a un ritmo constante (no algo que se mueva constantemente hacia adelante y hacia atrás como el diafragma de un altavoz).

Si solo hago una pequeña bobina con un alambre magnético y la conecto a una batería, creo que el campo magnético creado por el alambre crearía una presión constante contra el imán y la corriente sería proporcional al desplazamiento. ¿Es esto correcto?

Si es así, entonces mi verdadera pregunta es si esto es posible sin usar un imán permanente. Sé que puedes crear una fuerza de atracción para el metal con una bobina, pero ¿hay alguna forma de crear una fuerza de repulsión?

" ... crea una presión constante contra el imán siendo la corriente proporcional al desplazamiento ". La fuerza será proporcional a la corriente. La presión es fuerza/área.

Respuestas (3)

Lo que está describiendo se conoce comúnmente como un "solenoide". Es un componente eléctrico fácilmente disponible, algo así como un relé. Vaya a www.mcmaster.com y busque "solenoide" y verá muchas variedades disponibles comercialmente, aunque la mayoría probablemente sea demasiado grande para su uso específico.

El solenoide es una bobina de alambre (en realidad muchas vueltas) formada alrededor de un tubo circular. Una varilla de hierro, pero no magnetizada, se desliza dentro del tubo. Cuando se energiza la bobina, la varilla (a menudo llamada "émbolo") se moverá hacia adentro o hacia afuera de la bobina según el diseño específico.

Entonces, sí, el mecanismo que describe es posible. Sin embargo, un problema con el que te puedes encontrar es la duración de la batería. Los solenoides son típicamente "cerdos" actuales. Para mantener la fuerza magnética en el émbolo, la corriente debe seguir fluyendo a través de la bobina. Mientras la corriente fluye, la energía de la batería se consume.

Si el tamaño y la duración de la batería son un problema, es posible que deba aplicar algo de ingenio a su diseño y crear algún tipo de solenoide de enganche, probablemente con dos bobinas, una para empujar el émbolo hacia el dedo y otra para retirarlo. De esta manera, solo necesitará energizar la bobina y consumir energía de la batería cuando se mueva el émbolo, en lugar de todo el tiempo que esté enganchado contra el dedo.

¿La varilla necesariamente tiene que estar dentro del tubo? ¿Funcionaría igual de bien con una pieza plana de metal apoyada sobre el solenoide?
Además, ¿hay alguna razón para que todos los solenoides tengan forma de tubo largo? ¿Hay algunos que son más planos que simplemente no he encontrado?
Si coloca el "trozo plano de metal" sobre el solenoide como lo describe, estaría haciendo un relé estándar sin los contactos. La parte móvil del relé se llama "armadura". Esta disposición se utiliza a veces como un "actuador" mecánico en lugar del solenoide tubular tradicional. La desventaja del diseño de la armadura es que la fuerza de accionamiento es relativamente débil en comparación con la forma de solenoide cilíndrico.
La razón de la forma de tubo largo es que es el más fácil de fabricar y es magnéticamente eficiente. Hay solenoides vendidos comercialmente con émbolos cuadrados. He visto solenoides especializados con émbolos de otras formas. No está fuera de discusión que usted puede hacer su propia. Si decide rodar el suyo, obtenga una copia de este clásico: "Solenoides, electroimanes y devanados electromagnéticos" de Charles Underhill. Fácilmente disponible en Internet. Fue escrito en 1914 y los solenoides no han cambiado mucho desde entonces.

Puede usar dos bobinas de alambre o una bobina de alambre y un imán permanente. Ambos funcionarán.

La fuerza repulsiva requiere que ORIENTES el imán permanente y la bobina, no solo que los coloques uno al lado del otro, por supuesto.
Muy bien :) +2 para dos bobinas, -1 porque el OP especificó "sin imán permanente".
@ Whit3rd: ¿De alguna manera te perdiste la línea de asunto y el siguiente texto del OP? ¿ De qué imán permanente estás hablando?

Una forma de crear una fuerza repulsiva es usar un material diamagnético para que el campo magnético de la bobina empuje, otra es usar la excelente sugerencia de doble bobina de @ user96037.