Solenoide

  

El estudio de la espira, asimilándola a un imán, sugiere dar un paso más en el diseño del dispositivo de corriente se asemeje a un imán natural de geometría rectangular. Dicho paso consiste en multiplicar el número de espiras arrollando el conductor una y otra vez. El resultado se denomina solenoide o bobina.

Las líneas del campo magnético que produce una sola espira se curvarían alrededor de ella, pero al colocar sucesivamente más espiras esas líneas no se pueden curvar para salir y volver a entrar en la bobina, hasta que llegamos al extremo del arrollamiento. En consecuencia, en el interior del solenoide las contribuciones al campo magnético de cada una de las espiras se refuerzan y proporcionan un campo magnético de líneas prácticamente paralelas entre sí (y paralelas también a la línea que marcan las espiras).

Tal como enseñan los dibujos adjuntos, la consecuencia de ello es que el solenoide o electroimán genera un campo magnético, con geometría muy similar a la de un imán natural rectangular. 

Comparación entre el campo creado por un imán y por un solenoide

Por otra parte, como el campo magnético depende del medio, con objeto de aumentar aún más su intensidad se puede incluir en el interior del solenoide un pedazo de hierro dulce. La permeabilidad magnética de este material es muy elevada (m ₌ m_r m₀ ) y así se consigue un electroimán, de inducción controlable (modificando la intensidad de la corriente) e intensa, cuyas líneas de fuerza son semejantes a las creadas por un imán natural y rectangular.

Para bastantes aplicaciones es más interesante utilizar el campo magnético creado en el interior del solenoide. Si la bobina es rectilínea, en puntos suficientemente alejados de los extremos dicho campo es prácticamente uniforme, y su valor es proporcional a la intensidad de la corriente que circula por las espiras, i, a la permeabilidad magnética del medio, m, y a la densidad lineal de espiras (es decir, al número de espiras, N, por unidad de longitud, L):

n = N/L

Los ejemplos expuestos, muestran que, con diseños de corrientes eléctricas adecuados, se pueden producir campos magnéticos de geometría e intensidad controlables. 

Bobina Toroidal (Toroide circular)

Una bobina toroidal consiste en un hilo conductor por el que circula una corriente I arrollado en forma de N espiras sobre un soporte toroidal.