Calculadora para Construção de Eletroímãs, a partir de sucata de Transformadores

Passo 1 — Número de Espiras

Informe as dimensões do carretel do transformador e o diâmetro do fio esmaltado.

N_colunas = L / Øfio  |  N_camadas = a / Øfio  |  Ne = N_colunas × N_camadas  |  c1 = 2·w + 2·h

Passo 2 — Comprimento, Resistência e Corrente Máxima

Os valores já vêm preenchidos do passo anterior. Confira a resistividade do cobre.

Passo 3 — Força do Eletroímã (com entreferro)

O entreferro (folga entre o núcleo e o alvo) é o fator que mais reduz a força real. Para sucata, use 0,5 mm como ponto de partida.

Modelo: duas relutâncias em série (ferro + ar). A força cai com o quadrado do entreferro. Para melhorar: lixe as faces de contato, aumente a área A ou reduza o caminho ℓ.

Passo 4 — Indutância e Tempo de Resposta

Indica quanto tempo o eletroímã leva para atingir a força máxima após ser ligado. τ = L/R é a constante de tempo — em 1·τ atinge 63% da corrente, em 3·τ chega a 95%.

Passo 5 — Aquecimento e Regime de Trabalho

Define quanto tempo a bobina pode ficar ligada sem derreter o esmalte. Escolha o regime conforme o uso do seu projeto.

Modelo simplificado (convecção natural, ar parado, h ≈ 10 W/m²·K). Regra prática: se você não consegue encostar o dedo por 3 s, passou de ~60 °C.

Passo 6 — Perda de Força com a Temperatura

Quando a bobina esquenta, a resistência do cobre aumenta, a corrente cai e a força magnética também. Veja quanto da força inicial você perde antes do esmalte queimar.

🔧 Dicas Makers

1. Limpe e lixe as faces de contato. Ganho: 2× a 5× na força.
2. Aumente a corrente até o limite térmico. Força ∝ I².
3. Aumente a área de contato. Dobrar A dobra a força.
4. Reduza o caminho magnético ℓ. Núcleo compacto = menos relutância.
5. Não sature o núcleo. Acima de ~1,5 T você gasta corrente sem ganhar força.
6. Use diodo de roda livre. Protege o driver do pico indutivo.