Si fabricamos un electroimán enrollando 3000 vueltas en una barra de hierro fundido de 5 pulgadas de largo y proporcionamos y de corriente, producirá el campo magnético con cierta magnitud.
La pregunta es: si aumentamos el peso de los objetos que levanta ese electroimán, ¿consumirá más corriente? Si levantamos un peso mucho menor con ese electroimán, ¿usará menos corriente?
La corriente y el voltaje de entrada son constantes, lo que significa que no hay resistencia (aparte de la resistencia del cable) entre la batería y el electroimán.
No es posible que tanto el voltaje como la corriente de entrada se den como constantes. Por lo tanto, esta respuesta supone que:
Bajo estos supuestos, la pregunta se convierte en:
Si aumentamos el peso de los objetos que levanta ese electroimán, ¿mediremos más corriente?
La respuesta es no , porque:
Cuando conectamos 12V al devanado, la corriente aumentará muy rápido mientras se acumula el campo magnético, y una vez que el campo magnético sea estable, la corriente solo dependerá de la resistencia del devanado (suponiendo que los 12V CC sean estables).
Cuando agregamos algo de peso a la carga del imán, puede haber un cambio en el campo magnético y eso puede causar un cambio muy breve en la corriente, pero una vez que el campo magnético se estabilice nuevamente, la corriente medida será la misma que antes porque depende sólo de la resistencia del devanado.
La resistencia del devanado no se verá afectada por la carga, depende únicamente del material (como el cobre), la sección transversal, la longitud y la temperatura.
Hasta donde yo sé, no hay una respuesta simple de sí o no a esta pregunta. La teoría de la electrodinámica usa las ecuaciones de Maxwell para calcular fuerzas sobre cargas y momentos magnéticos, no tiene nada que ver con el movimiento de los cuerpos o la gravedad, para lo cual es importante su masa (que tiene peso en algún campo gravitatorio). Esto significa que la masa nunca influirá directamente en algún campo electromagnético.
Sin embargo, si la fuerza magnética acelera el cuerpo, sus momentos magnéticos también se acelerarán, lo que nuevamente podría generar campos electromagnéticos que influyan en la corriente en la bobina. Sin embargo, para calcular este efecto habría que conocer al menos la geometría del cuerpo y el material del que está compuesto.
Para empezar, esta situación no es factible (compactable con la Ley de Ohm). Si tienes 12 V y 2 A tienes que tener una resistencia, más concretamente una impedancia, de exactamente 6 .
No puede simplemente decir que no, tendré una resistencia mucho menor, pero debo tener 12 V, 2 A. Entonces, si tiene 6 resistencia, la potencia debe ser dada por .
Si se pregunta cómo un electroimán puede levantar un peso pesado y liviano de manera eficiente (como en algunas grúas), la respuesta es sencilla, tienen un regulador que controla la corriente que fluye a través del circuito cambiando la impedancia (aumentar la resistencia disminuirá la corriente, pero eso es muy ineficiente ya que la potencia disipada a través de esa resistencia se vuelve enorme). Por cierto, este es exactamente el principio según el cual funcionan los ventiladores (de techo/mesa) en los que producir más viento requiere más energía y, por lo tanto, más corriente (lo cual se puede verificar si experimenta con sus facturas mensuales de electricidad).
hyportnex