Paano gumawa ng isang electromagnet sa bahay

Solenoid – isang artipisyal na magnet na kung saan lumitaw ang isang magnetic field at puro sa ferromagnetic core bilang isang resulta ng pagpasa ng isang electric current sa pamamagitan ng paikot-ikot na nakapalibot dito, i.e. kapag dumadaan sa kasalukuyang sa likid, ang pangunahing inilagay sa loob nito ay nakakakuha ng mga katangian ng isang likas na pang-akit.

Ang saklaw ng mga electromagnets ay malawak. Ginagamit ang mga ito sa mga de-koryenteng makina at aparato, sa mga aparato ng automation, sa gamot, sa iba't ibang uri ng pananaliksik na pang-agham. Kadalasan, ang mga electromagnets at solenoids ay ginagamit upang ilipat ang ilang uri ng mga mekanismo, at sa mga pabrika para sa pag-aangat ng mga naglo-load.

Kaya, halimbawa, ang nakakataas na electromagnet ay isang napaka-maginhawa, produktibo at pangkabuhayan na mekanismo: ang mga tauhan ng pagpapanatili ay hindi kinakailangan upang ma-secure at mailabas ang transported cargo. Ito ay sapat na upang ilagay ang electromagnet sa paglipat ng pag-load at i-on ang electric current sa coil ng electromagnet at ang pagkarga ay maaakit sa electromagnet, at upang palayain ang pag-load, kailangan mo lamang i-off ang kasalukuyang.

Ang disenyo ng electromagnet ay madaling ulitin at sa kakanyahan ay walang iba kundi ang pangunahing at likid ng conductor. Sa artikulong ito sasagutin natin ang tanong kung paano gumawa ng isang electromagnet gamit ang iyong sariling mga kamay?

Paano gumagana ang isang electromagnet (teorya)

Kung ang isang de-koryenteng kasalukuyang dumadaloy sa conductor, ang isang magnetic field ay nabuo sa paligid ng conductor na ito. Dahil ang daloy lamang ay maaaring dumaloy kapag ang circuit ay sarado, ang konduktor ay dapat na isang saradong loop, tulad ng isang bilog, na kung saan ang pinakasimpleng saradong sarado.

Noong nakaraan, ang isang conductor na gumulong sa isang bilog ay madalas na ginagamit upang obserbahan ang pagkilos ng kasalukuyang sa isang magnetic karayom ​​na nakalagay sa gitna nito. Sa kasong ito, ang arrow ay nasa pantay na distansya mula sa lahat ng mga bahagi ng conductor, na ginagawang mas madali ang pagmasdan ang epekto ng kasalukuyang sa magnet.

Upang mapahusay ang epekto ng isang electric current sa isang magnet, posible na madagdagan ang kasalukuyang. Gayunpaman, kung pupunta ka sa paligid ng conductor kung saan ang ilang kasalukuyang daloy ng dalawang beses sa paligid ng circuit na sakop nito, kung gayon ang epekto ng kasalukuyang sa magnet ay doble.

Kaya, ang pagkilos na ito ay maaaring madagdagan ng maraming beses sa pamamagitan ng pag-ikot ng conductor ng isang naaangkop na bilang ng mga beses sa paligid ng isang ibinigay na circuit. Ang nagresultang conductive body, na binubuo ng mga indibidwal na pagliko, ang bilang ng kung saan ay maaaring maging di-makatwiran, ay tinatawag na coil.

Alalahanin ang kurso ng pisika ng paaralan, lalo na, kapag ang isang de-koryenteng kasalukuyang dumadaloy sa isang conductor nangyayari ang magnetic field. Kung ang conductor ay pinagsama sa isang coil, ang mga linya ng magnetic induction ng lahat ng mga liko ay mabubuo, at ang nagresultang magnetic field ay magiging mas malakas kaysa sa isang solong conductor.

Ang magnetic field na nabuo ng isang electric current, sa prinsipyo, ay walang makabuluhang pagkakaiba kumpara sa isang magnetic field, kung babalik tayo sa mga electromagnets, kung gayon ang formula para sa puwersa ng traksyon nito ay ganito:

F = 40550 ∙ B²∙ S,

kung saan ang F ang puwersa ng traksyon, kg (ang lakas ay sinusukat din sa Newtons, 1 kg = 9.81 N, o 1 N = 0.102 kg); B - induction, T; Ang S ay ang cross-sectional area ng electromagnet, m2.

Iyon ay, ang puwersa ng traksyon ng isang electromagnet ay nakasalalay sa magnetic induction, isaalang-alang ang formula nito:

Narito ang U0 ay ang magnetic na pare-pareho (12.5 * 107 Gn / m), U ang magnetic pagkamatagusin ng daluyan, ang N / L ay ang bilang ng mga liko sa bawat yunit ng haba ng solenoid, ako ang kasalukuyang lakas.

Sinusundan nito na ang lakas na kung saan ang magnet ay umaakit ng isang bagay ay nakasalalay sa kasalukuyang lakas, ang bilang ng mga liko at ang magnetic pagkamatagusin ng daluyan. Kung walang pangunahing sa likid, ang daluyan ay hangin.

Nasa ibaba ang isang talahanayan ng mga kamag-anak na permeability ng magnet para sa iba't ibang media. Nakita namin na sa hangin ito ay 1, habang sa iba pang mga materyales ay sampu-sampung o kahit na daan-daang beses pa.

Sa electrical engineering, ang isang espesyal na metal ay ginagamit para sa mga core, madalas itong tinatawag na de-koryenteng bakal o transpormer. Sa ikatlong hilera ng talahanayan nakikita mo ang "Iron na may Silicon" kung saan ang kamag-anak na magnetikong pagkamatagusin ay 7 * 103 o 7000 GN / m.

Ito ang average na halaga para sa transpormer na bakal. Ito ay naiiba mula sa karaniwan na ang parehong nilalaman ng silikon. Sa pagsasagawa, ang kamag-anak na magnetikong pagkamatagusin ay depende sa inilapat na patlang, ngunit hindi kami pupunta sa mga detalye. Ano ang nagbibigay sa pangunahing sa likid? Ang core ng mga de-koryenteng bakal ay mapapahusay ang magnetic field ng coil mga 7000-7500 beses!

Ang kailangan mo lamang tandaan upang magsimula sa ito ay nakasalalay sa pangunahing materyal sa loob ng likid magnetikong induction, at ang lakas na kung saan ang electromagnet ay hilahin ay nakasalalay dito.

Pagsasanay

Ang isa sa mga pinakatanyag na eksperimento na isinasagawa upang ipakita ang paglitaw ng isang magnetic field sa paligid ng isang conductor ay ang karanasan sa mga metal chips. Ang conductor ay natatakpan ng isang sheet ng papel at magnetic chips ay ibinubuhos dito, kung gayon ang isang de-koryenteng kasalukuyang ay dumaan sa conductor, at binabago ng chip ang posisyon nito kahit papaano sa sheet. Ito ay halos isang electromagnet.

Ngunit para sa isang electromagnet, ang pag-akit lamang ng mga metal chips ay hindi sapat. Samakatuwid, kinakailangan upang palakasin ito, batay sa nabanggit - kailangan mong gumawa ng isang coil na sugat sa isang metal core. Ang pinakasimpleng halimbawa ay isang insulated na sugat na wire na tanso sa paligid ng isang kuko o bolt.

Ang nasabing isang electromagnet ay nakakaakit ng iba't ibang mga pin, scrapie at iba pa.

Bilang isang wire, maaari mong gamitin ang alinman sa anumang wire sa PVC o iba pang pagkakabukod, o isang wire na tanso sa varnish pagkakabukod tulad ng PEL o PEV, na ginagamit para sa mga paikot-ikot na mga transformer, speaker, motor, atbp. Maaari mong mahanap ito alinman sa bago sa coils, o i-rewind mula sa parehong mga transformer.

10 Mga Nuances ng electromagnets sa paggawa ng mga simpleng salita:

1. Ang pagkakabukod sa kahabaan ng buong haba ng conductor ay dapat na pantay-pantay at buo upang walang mga pagkakamali sa inter-turn.

2. Ang paikot-ikot ay dapat pumunta sa isang direksyon tulad ng sa isang spool ng thread, iyon ay, hindi mo maaaring baluktutin ang wire 180 degrees at pumunta sa kabilang direksyon. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang nagresultang magnetic field ay magiging katumbas ng algebraic na kabuuan ng mga patlang ng bawat coil, kung hindi ka magpunta sa mga detalye, kung gayon ang mga sugat na coils sa kabaligtaran na direksyon ay bubuo ng isang electromagnetic na patlang ng kabaligtaran na pag-sign, bilang isang resulta ng larangan ay ibabawas at bilang isang resulta ang puwersa ng electromagnet ay magiging mas mababa at kung magkakaroon ng parehong bilang ng mga liko sa isa at sa iba pang direksyon, ang magnet ay hindi maakit ang anumang bagay, dahil ang mga patlang ay sumugpo sa bawat isa.

3. Ang lakas ng electromagnet ay depende din sa kasalukuyang lakas, at nakasalalay ito sa boltahe na inilalapat sa coil at paglaban nito. Ang pagtutol ng coil ay nakasalalay sa haba ng wire (mas matagal ito, mas malaki ito) at ang cross-sectional area nito (mas malaki ang cross section, mas kaunting pagtutol) isang tinatayang pagkalkula ay maaaring isagawa ayon sa pormula - R = p * L / S

4. Kung ang kasalukuyang ay masyadong mataas, ang coil ay magsusunog.

5. Sa direktang kasalukuyang - ang kasalukuyang ay mas malaki kaysa sa alternating kasalukuyang dahil sa impluwensya ng indactance ng reaksyon.

6. Kapag nagtatrabaho sa alternating kasalukuyang - ang electromagnet ay mag-buzz at rattle, ang patlang nito ay patuloy na magbabago ng direksyon, at ang puwersa ng traksyon nito ay magiging mas mababa (dalawang beses) kaysa sa kapag nagtatrabaho sa palagi. Kasabay nito, ang pangunahing para sa alternating kasalukuyang coils ay gawa sa sheet metal, nagtitipon, habang ang mga plato ay ihiwalay sa bawat isa sa pamamagitan ng barnisan o isang manipis na layer ng scale (oksido), ang tinatawag na timpla - upang mabawasan ang pagkalugi at Foucault currents.

7. Sa parehong puwersa ng traksyon, isang alternating kasalukuyang electric magnet ay timbangin nang dalawang beses nang labis, at ang mga sukat ay tataas nang naaayon.

8. Ngunit nararapat na isinasaalang-alang na ang mga AC electromagnets ay mas mabilis kaysa sa mga magneto ng DC.

9. Cores ng DC electromagnets

10. Ang parehong uri ng mga electromagnets ay maaaring gumana pareho sa direkta at sa alternatibong kasalukuyang, ang tanging tanong ay kung anong uri ng kapangyarihan ang aariin nito, kung anong mga pagkalugi at pag-init ang magaganap.

3 mga ideya para sa electromagnet mula sa mga improvised na tool sa pagsasanay

Tulad ng nabanggit na, ang pinakamadaling paraan upang gumawa ng isang electromagnet ay ang paggamit ng isang metal na pamalo at isang tanso na tanso sa pamamagitan ng pagpili ng isa at ang iba pa para sa kinakailangang kapangyarihan. Ang supply boltahe ng aparatong ito ay napili nang empirikal batay sa kasalukuyang lakas at pag-init ng istraktura. Para sa kaginhawahan, maaari kang gumamit ng isang plastic spool ng thread o katulad nito, at pumili ng isang core - isang bolt o isang kuko - sa ilalim ng butas nito.

Ang pangalawang pagpipilian ay ang paggamit ng isang halos handa na electromagnet. Mag-isip ng mga aparato sa paglilipat ng electromagnetic - relays, magnetic starters at contactor. Para sa paggamit sa direktang kasalukuyang at isang boltahe ng 12V, maginhawa na gumamit ng isang likid mula sa mga relay ng automotiko. Ang kailangan mo lang gawin ay tanggalin ang kaso, basagin ang mailipat na mga contact at ikonekta ang kapangyarihan.

Para sa trabaho mula sa 220 o 380 volts ay maginhawa upang gamitin ang mga coil magnetic na nagsisimula at contactorAng mga ito ay sugat sa isang mandrel at madaling matanggal. Piliin ang core batay sa cross-sectional area ng butas sa coil.

Kaya maaari mong i-on ang magnet mula sa outlet, at maginhawa upang ayusin ang lakas nito kung gumagamit ka ng isang rheostat o limitahan ang kasalukuyang sa tulong ng isang malakas na pagtutol, halimbawa, nichrome spiral.