Un solenoide è una bobina che, per il suo design, genera un campo magnetico di grande intensità. Questa bobina cilindrica ha un filo conduttore avvolto in modo tale che la corrente provochi la formazione di un intenso campo magnetico. Vale la pena ricordare che nella sua etimologia troviamo l'unione di due termini di origine greca traducibili come "a tubo", che è coerente con l'aspetto del solenoide.
La corrente circola attraverso il filo conduttore del solenoide e si genera il campo: più grande è la bobina, più uniforme è il campo all'interno. Secondo il nucleo, il solenoide può agire come un elettromagnete.
Il solenoide viene utilizzato in una classe di valvole chiamata elettrovalvola. L'apertura e la chiusura di queste valvole sono prodotte da impulsi elettrici e possono essere controllate, in alcuni casi, tramite un programma.
Possiamo trovare solenoidi nelle automobili. Il solenoide di avviamento del veicolo, quando si gira la chiave, è accoppiato al motorino di avviamento tramite un albero e riesce a generare il movimento necessario affinché il motore giri.
Questo solenoide, quindi, riceve corrente quando la chiave gira; detta corrente avvia la procedura per forzare l'avviamento, comprese le azioni su un pistone, un pignone e l'albero motore del motore. Quando il motore inizia a girare, la reazione del carburante gli consente di generare la propria energia. In questo modo non è più necessario ruotare l'albero motore.
Da notare che quando la chiave va dalla posizione “start” alla posizione “on” il solenoide viene disattivato. Ciò significa che la bobina cilindrica smette di inviare corrente al motorino di avviamento.
Il vantaggio più evidente dell'utilizzo del solenoide può essere visto quando si eseguono alcuni esperimenti nel campo della fisica, ed è l'uniformità che offre, come menzionato nei paragrafi precedenti. D'altra parte, presenta anche alcuni svantaggi, come il fatto che non può generare un campo magnetico elevato senza un sistema di raffreddamento e apparecchiature costose e che è meno diretto delle bobine di Helmholtz.
Le bobine di Helmholtz, nel frattempo, hanno forma circolare e condividono lo stesso asse e lo stesso livello di corrente che scorre in una direzione, e sono utilizzate in tecniche di laboratorio che cercano un campo magnetico di elevata uniformità. Per rendere il campo centrale il più uniforme possibile, le bobine dovrebbero essere posizionate a una distanza l'una dall'altra uguale al loro raggio.
Non capita spesso di trovare un'invenzione così antica da continuare ad avere rilevanza oggi, soprattutto se si considera che il suo utilizzo avviene nel campo della scienza, dove i continui progressi rendono obsolete molte scoperte.
La formula per il calcolo del campo magnetico nel terzo medio è: B = Mni / L. Le variabili coinvolte in questa equazione sono la permeabilità magnetica (m), il numero di spire (N), la corrente che circola (i) e la lunghezza totale.
D'altra parte, con questi stessi elementi è possibile calcolare il campo magnetico degli estremi. Per trovare questa approssimazione è necessario fare una sola modifica: moltiplicare per due la lunghezza del solenoide prima di dividere il risultato per il prodotto mNi.