Hvordan øke styrken til en elektromagnet

Hvordan øke styrken til en elektromagnet


En av de viktigste oppdagelsene i det 19. århundre fysikk var at en endring elektrisk felt produserer et magnetfelt, og vice versa. Dette fenomen, kjent som "elektromagnetisk induksjon,« gjør det mulig å konstruere en elektromagnet ved hjelp av et stykke av metall, en lengde av ledningstråd og en kilde for elektrisitet. I prinsippet er fremgangsmåten for å spole kabelen rundt en metallkjerne og kobler ledningen til en kraftkilde, slik som et batteri. Det magnetiske feltet inne i spolen, produseres når strømmen flyter, magnetizes baren. Man kan øke styrken på magneten på flere måter.

Bruksanvisning

1 Øke antallet av spoler for å øke styrken på magneten. Ifølge Ampere lov, er styrken av det magnetiske felt direkte proporsjonal med antall spoler; dobling av antall spoler dobler feltstyrken.

2 Passere mer strøm gjennom ledningen. Ampere lov forteller oss også at styrken av magnetfeltet er proporsjonal med strømmen, og man kan øke strømmen ved å øke spenningen til kraftkilden. Hvis du bruker batterier, koble mer av ledningsnett dem i serie med originalene. Til tråd batterier i serie, koble den negative terminalen på den ene til den positive terminalen på den andre, og sette lasten over det andre settet med terminaler. Den elektriske motstanden i ledningen begrenser denne metode for å øke magnetfeltstyrke; ledningen vil bli overopphetet hvis du øker spenningen for mye.

3 Gjør kjernen av myk jern. Jern er et magnetisk materiale, og det forsterker felt som frembringes av elektromagneten. Hvis du må bruke en stål element, for eksempel en spiker eller bolt, unngå herdet eller rustfritt stål. Ingen av disse materialene er magnetisk.

4 Bøye kjerne inn i en C-form. Reduksjon av avstanden mellom polene på elektromagneten reduserer den avstand at de magnetiske kraftlinjer må reise gjennom luft for å fullføre den magnetiske kretsen. Luft har en høy motstand mot å flyten av magnetisk energi - reluktans er analog med elektrisk motstand - så lenge metallet har lav reluktans. Den tettere sammen man bringe polene på magneten er, jo sterkere vil feltet være.

Hint

  • Øke tverrsnitt av ledningen reduserer motstand og gjør at du kan øke spenningen til å styrke det magnetiske feltet, men du kan ikke ende så mange spoler rundt kjernen hvis du bruker tykkere wire.
  • Konduktansen av tråd saker. Hvis du gjør spolen av ståltråd, vil magnetfeltet ikke være så sterk som det vil være hvis du bruker kobbertråd.
  • Avstanden mellom de enkelte vindinger i spolen ikke har noen virkning på styrken av det magnetiske felt.
  • Når spolen blir elektrisk ladet, kan du få et støt hvis du berører den. Hvis du ønsker å plukke magneten opp, sørg for å bruke hansker laget av en elektrisk isolator, slik som gummi.