विद्युत चुम्बक कैसे बनाये. एक सरल विद्युत चुंबक कैसे बनाएं - आरेखों के साथ चरण-दर-चरण निर्देश

एक विद्युत चुम्बक विद्युत धारा की कुंडली के माध्यम से एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। इस क्षेत्र को मजबूत करने और चुंबकीय प्रवाह को एक निश्चित पथ पर निर्देशित करने के लिए, अधिकांश विद्युत चुम्बकों में नरम चुंबकीय स्टील से बना एक चुंबकीय कोर होता है।

विद्युत चुम्बकों का अनुप्रयोग

विद्युत चुम्बक इतने व्यापक हो गए हैं कि प्रौद्योगिकी के किसी ऐसे क्षेत्र का नाम बताना कठिन है जहाँ उनका उपयोग किसी न किसी रूप में नहीं किया जाता है। वे कई घरेलू उपकरणों - इलेक्ट्रिक शेवर, टेप रिकॉर्डर, टेलीविज़न आदि में पाए जाते हैं। संचार उपकरण - टेलीफोनी, टेलीग्राफी और रेडियो - उनके उपयोग के बिना अकल्पनीय हैं।

इलेक्ट्रोमैग्नेट विद्युत मशीनों, कई औद्योगिक स्वचालन उपकरणों, विभिन्न विद्युत प्रतिष्ठानों के नियंत्रण और सुरक्षा उपकरणों का एक अभिन्न अंग हैं। विद्युत चुम्बकों के अनुप्रयोग का एक विकासशील क्षेत्र चिकित्सा उपकरण है। अंत में, त्वरण के लिए विशाल विद्युत चुम्बक प्राथमिक कणसिंक्रोफैसोट्रॉन में उपयोग किया जाता है।

विद्युत चुम्बकों का वजन एक ग्राम के अंश से लेकर सैकड़ों टन तक होता है, और उनके संचालन के दौरान खपत होने वाली विद्युत शक्ति मिलीवाट से लेकर हजारों किलोवाट तक होती है।

विद्युत चुम्बकों के अनुप्रयोग का एक विशेष क्षेत्र विद्युत चुम्बकीय तंत्र है। उनमें, विद्युत चुम्बकों का उपयोग कार्यशील निकाय के आवश्यक अनुवादात्मक आंदोलन को पूरा करने या इसे एक सीमित कोण के भीतर घुमाने, या एक धारण बल बनाने के लिए एक ड्राइव के रूप में किया जाता है।

ऐसे विद्युत चुम्बकों का एक उदाहरण कर्षण विद्युत चुम्बक हैं, जिन्हें कुछ कार्यशील भागों को हिलाते समय एक निश्चित कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है; विद्युत चुम्बकीय ताले; इलेक्ट्रोमैग्नेटिक क्लच और ब्रेकिंग कपलिंग और ब्रेक इलेक्ट्रोमैग्नेट; रिले, कॉन्टैक्टर, स्टार्टर, सर्किट ब्रेकर में संपर्क उपकरणों को सक्रिय करने वाले विद्युत चुम्बक; विद्युत चुम्बक, वाइब्रेटर विद्युत चुम्बक आदि उठाना।

कई उपकरणों में, विद्युत चुम्बकों के साथ या उनके स्थान पर, स्थायी चुम्बकों का उपयोग किया जाता है (उदाहरण के लिए, धातु-काटने वाली मशीनों की चुंबकीय प्लेटें, ब्रेकिंग उपकरण, चुंबकीय ताले, आदि)।

विद्युत चुम्बकों का वर्गीकरण

इलेक्ट्रोमैग्नेट डिजाइन में बहुत विविध हैं, जो उनकी विशेषताओं और मापदंडों में भिन्न हैं, इसलिए वर्गीकरण उनके संचालन के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं के अध्ययन की सुविधा प्रदान करता है।

चुंबकीय प्रवाह बनाने की विधि और वर्तमान चुंबकीय बल की प्रकृति के आधार पर, विद्युत चुम्बकों को तीन समूहों में विभाजित किया जाता है: तटस्थ डीसी विद्युत चुम्बक, ध्रुवीकृत डीसी विद्युत चुम्बक और प्रत्यावर्ती धारा विद्युत चुम्बक।

तटस्थ विद्युत चुम्बक

तटस्थ डीसी विद्युत चुम्बकों में, डीसी वाइंडिंग का उपयोग करके कार्यशील चुंबकीय प्रवाह बनाया जाता है। विद्युत चुम्बक की क्रिया केवल इस प्रवाह के परिमाण पर निर्भर करती है और इसकी दिशा पर निर्भर नहीं करती है, और इसलिए, विद्युत चुम्बक वाइंडिंग में धारा की दिशा पर निर्भर करती है। धारा की अनुपस्थिति में, चुंबकीय प्रवाह और आर्मेचर पर लगने वाला आकर्षक बल व्यावहारिक रूप से शून्य होता है।

ध्रुवीकृत विद्युत चुम्बक

ध्रुवीकृत डीसी विद्युत चुम्बकों को दो स्वतंत्र चुंबकीय प्रवाहों की उपस्थिति की विशेषता होती है: (ध्रुवीकरण और कार्यशील) ध्रुवीकरण चुंबकीय प्रवाह ज्यादातर मामलों में स्थायी चुम्बकों का उपयोग करके बनाया जाता है। कभी-कभी इस उद्देश्य के लिए विद्युत चुम्बकों का उपयोग किया जाता है कार्यशील या नियंत्रण वाइंडिंग का चुंबकीय बल। यदि उनमें करंट अनुपस्थित है, तो ध्रुवीकृत चुंबकीय प्रवाह द्वारा निर्मित आकर्षक बल आर्मेचर पर कार्य करता है। ध्रुवीकृत विद्युत चुंबक की क्रिया कार्यशील प्रवाह के परिमाण और दिशा दोनों पर निर्भर करती है , यानी, कार्यशील वाइंडिंग में करंट की दिशा पर।

एसी विद्युत चुम्बक

एसी विद्युत चुम्बकों में, वाइंडिंग को एसी स्रोत से संचालित किया जाता है। वाइंडिंग द्वारा निर्मित चुंबकीय प्रवाह जिसके माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है, समय-समय पर परिमाण और दिशा (वैकल्पिक चुंबकीय प्रवाह) में बदलती रहती है, जिसके परिणामस्वरूप विद्युत चुम्बकीय आकर्षण बल आपूर्ति धारा की दोगुनी आवृत्ति पर शून्य से अधिकतम तक स्पंदित होता है।

हालाँकि, कर्षण विद्युत चुम्बकों के लिए, एक निश्चित स्तर से नीचे विद्युत चुम्बकीय बल में कमी अस्वीकार्य है, क्योंकि इससे आर्मेचर में कंपन होता है, और कुछ मामलों में सामान्य संचालन में सीधा व्यवधान होता है। इसलिए, वैकल्पिक चुंबकीय प्रवाह के साथ काम करने वाले कर्षण विद्युत चुम्बकों में, बल स्पंदन की गहराई को कम करने के उपायों का सहारा लेना आवश्यक है (उदाहरण के लिए, विद्युत चुम्बक ध्रुव के हिस्से को कवर करने वाले परिरक्षण कुंडल का उपयोग करें)।

सूचीबद्ध किस्मों के अलावा, वर्तमान-सुधार करने वाले विद्युत चुम्बकों का अब व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिन्हें बिजली आपूर्ति के संदर्भ में प्रत्यावर्ती धारा विद्युत चुम्बकों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, और उनकी विशेषताओं में प्रत्यक्ष वर्तमान विद्युत चुम्बकों के करीब हैं। चूंकि अभी भी कुछ हैं विशिष्ट लक्षणउनके काम।

स्विच ऑन करने की विधि के आधार पर, वाइंडिंग्स को प्रतिष्ठित किया जाता है श्रृंखला और समानांतर वाइंडिंग वाले विद्युत चुम्बक।

शृंखला वाइंडिंग्स, किसी दिए गए करंट पर काम करते हुए, बड़े क्रॉस-सेक्शन के कम संख्या में घुमावों के साथ बनाए जाते हैं। ऐसी वाइंडिंग से गुजरने वाली धारा व्यावहारिक रूप से इसके मापदंडों पर निर्भर नहीं करती है, बल्कि वाइंडिंग के साथ श्रृंखला में जुड़े उपभोक्ताओं की विशेषताओं से निर्धारित होती है।

समानांतर वाइंडिंग, किसी दिए गए वोल्टेज पर काम करते हुए, एक नियम के रूप में, बहुत बड़ी संख्या में घुमाव होते हैं और छोटे क्रॉस-सेक्शन तार से बने होते हैं।

द्वारा वाइंडिंग की प्रकृतिविद्युत चुम्बकों को क्रियाशील चुम्बकों में विभाजित किया गया है दीर्घकालिक, रुक-रुक कर और अल्पकालिक मोड।

द्वारा कार्रवाई की गतिविद्युत चुम्बक के साथ हो सकते हैं सामान्य गतिक्रियाएं, तेजी से कार्य करना और धीमी गति से कार्य करना।यह विभाजन कुछ हद तक मनमाना है और मुख्य रूप से इंगित करता है कि कार्रवाई की आवश्यक गति प्राप्त करने के लिए विशेष उपाय किए गए हैं या नहीं।

उपरोक्त सभी विशेषताएँ विद्युत चुम्बकों की डिज़ाइन विशेषताओं पर अपनी छाप छोड़ती हैं।

विद्युत चुम्बकों को उठाना

विद्युत चुम्बक युक्ति

एक ही समय में, व्यवहार में आने वाले सभी प्रकार के विद्युत चुम्बकों के साथ, वे एक ही उद्देश्य के साथ बुनियादी भागों से बने होते हैं। इनमें एक कुंडल शामिल है जिस पर एक चुंबकीय घुमाव स्थित है (कई कुंडल और कई घुमाव हो सकते हैं), लौहचुंबकीय सामग्री (योक और कोर) से बने चुंबकीय सर्किट का एक स्थिर हिस्सा और चुंबकीय सर्किट (आर्मेचर) का एक गतिशील हिस्सा। कुछ मामलों में, चुंबकीय सर्किट के स्थिर भाग में कई भाग (आधार, आवास, फ़्लैंज, आदि) होते हैं। ए)

आर्मेचर को वायु अंतराल द्वारा चुंबकीय सर्किट के शेष हिस्सों से अलग किया जाता है और विद्युत चुंबक का एक हिस्सा होता है, जो विद्युत चुम्बकीय बल को समझते हुए, इसे संचालित तंत्र के संबंधित भागों तक पहुंचाता है।

चुंबकीय सर्किट के गतिशील या स्थिर भाग की सतहें जो कार्यशील वायु अंतराल को सीमित करती हैं, ध्रुव कहलाती हैं।

विद्युत चुम्बक के शेष भागों के सापेक्ष आर्मेचर के स्थान के आधार पर, वहाँ हैं बाह्य आकर्षित करने वाले आर्मेचर वाले विद्युत चुम्बक, पीछे हटने वाले आर्मेचर वाले विद्युत चुम्बक और बाहरी अनुप्रस्थ गतिमान आर्मेचर वाले विद्युत चुम्बक।

अभिलक्षणिक विशेषता बाहरी आकर्षक आर्मेचर वाले विद्युत चुम्बकवाइंडिंग के सापेक्ष आर्मेचर का बाहरी स्थान है। यह मुख्य रूप से आर्मेचर से कोर कैप के अंत तक गुजरने वाले कार्य प्रवाह से प्रभावित होता है। आर्मेचर गति की प्रकृति घूर्णी (उदाहरण के लिए, एक वाल्व सोलनॉइड) या ट्रांसलेशनल हो सकती है। ऐसे विद्युत चुम्बकों में रिसाव प्रवाह (कामकाजी अंतराल के अतिरिक्त बंद) व्यावहारिक रूप से कर्षण बल पैदा नहीं करते हैं, और इसलिए उन्हें कम करने की कोशिश की जाती है। इस समूह के विद्युत चुम्बक काफी बड़ी शक्ति विकसित करने में सक्षम हैं, लेकिन आमतौर पर अपेक्षाकृत छोटे आर्मेचर कार्यशील स्ट्रोक के साथ उपयोग किए जाते हैं।

विशेषता वापस लेने योग्य आर्मेचर के साथ विद्युत चुम्बककॉइल के अंदर इसकी प्रारंभिक स्थिति में आर्मेचर की आंशिक व्यवस्था और ऑपरेशन के दौरान कॉइल में इसकी आगे की गति है। ऐसे विद्युत चुम्बकों के रिसाव फ्लक्स, विशेष रूप से बड़े वायु अंतराल के साथ, एक निश्चित कर्षण बल बनाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे उपयोगी होते हैं, विशेष रूप से अपेक्षाकृत बड़े आर्मेचर स्ट्रोक के साथ। ऐसे विद्युत चुम्बकों को स्टॉप के साथ या उसके बिना बनाया जा सकता है, और कार्यशील अंतराल बनाने वाली सतहों का आकार भिन्न हो सकता है, जो इस बात पर निर्भर करता है कि किस कर्षण विशेषता को प्राप्त करने की आवश्यकता है।

वापस लेने योग्य आर्मेचर के साथ विद्युत चुम्बकबल विकसित कर सकते हैं और आर्मेचर स्ट्रोक हो सकते हैं जो बहुत व्यापक रेंज में भिन्न होते हैं, जो उन्हें व्यापक बनाता है।

में बाह्य अनुप्रस्थ गतिमान आर्मेचर वाले विद्युत चुम्बकआर्मेचर एक निश्चित सीमित कोण से घूमते हुए, बल की चुंबकीय रेखाओं के पार चलता है। ऐसे विद्युत चुम्बक आमतौर पर अपेक्षाकृत छोटे बल विकसित करते हैं, लेकिन वे ध्रुवों और आर्मेचर के आकार का उचित मिलान करके, कर्षण विशेषताओं और उच्च रिटर्न गुणांक में परिवर्तन प्राप्त करने की अनुमति देते हैं।

विद्युत चुम्बकों के तीन सूचीबद्ध समूहों में से प्रत्येक में, वाइंडिंग के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा की प्रकृति और विद्युत चुम्बकों की निर्दिष्ट विशेषताओं और मापदंडों को सुनिश्चित करने की आवश्यकता दोनों के साथ कई डिज़ाइन विविधताएँ जुड़ी हुई हैं।

भौतिकी के चार मूलभूत बल हैं, और उनमें से एक को विद्युत चुंबकत्व कहा जाता है। पारंपरिक चुम्बकों का उपयोग सीमित है। इलेक्ट्रोमैग्नेट एक ऐसा उपकरण है जो प्रवाह के दौरान विद्युत धारा उत्पन्न करता है। चूँकि बिजली को चालू और बंद किया जा सकता है, इसलिए विद्युत चुम्बक को भी चालू और बंद किया जा सकता है। धारा को कम या बढ़ाकर इसे कमजोर या मजबूत भी किया जा सकता है। इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में, सामान्य स्विच से लेकर अंतरिक्ष यान प्रणोदन प्रणाली तक, विभिन्न प्रकार के रोजमर्रा के विद्युत उपकरणों में किया जाता है।

विद्युत चुम्बक क्या है?

एक विद्युत चुम्बक को एक अस्थायी चुंबक माना जा सकता है जो बिजली के प्रवाह के साथ कार्य करता है और इसकी ध्रुवता को बदलकर आसानी से बदला जा सकता है। इसके अलावा एक विद्युत चुम्बक की ताकत को इसके माध्यम से बहने वाली धारा की मात्रा को बदलकर बदला जा सकता है।

विद्युत चुम्बकत्व के अनुप्रयोग का दायरा असामान्य रूप से व्यापक है। उदाहरण के लिए, चुंबकीय स्विचों को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि वे तापमान परिवर्तन के प्रति कम संवेदनशील होते हैं और बिना किसी उपद्रव ट्रिपिंग के रेटेड करंट को बनाए रखने में सक्षम होते हैं।

विद्युत चुम्बक एवं उनके अनुप्रयोग

यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं जहां उनका उपयोग किया जाता है:

• मोटर्स और जनरेटर. विद्युत चुम्बकों के लिए धन्यवाद, विद्युत मोटर और जनरेटर का उत्पादन संभव हो गया है जो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर काम करते हैं। इस घटना की खोज की गई वैज्ञानिक माइकलफैराडे. उन्होंने साबित किया कि विद्युत धारा एक चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। जनरेटर का उपयोग करता है बाहरी बलहवा, बहता पानी या भाप एक शाफ्ट को घुमाता है, जिससे विद्युत प्रवाह पैदा करने के लिए चुम्बकों का एक सेट कुंडलित तार के चारों ओर घूमता है। इस प्रकार, विद्युत चुम्बक अन्य प्रकार की ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
• औद्योगिक उपयोग अभ्यास. केवल लोहा, निकल, कोबाल्ट या उनके मिश्र धातुओं के साथ-साथ कुछ प्राकृतिक खनिजों से बनी सामग्री ही चुंबकीय क्षेत्र पर प्रतिक्रिया करती है। विद्युत चुम्बकों का उपयोग कहाँ किया जाता है? व्यावहारिक अनुप्रयोग का एक क्षेत्र धातु छँटाई है। चूंकि उल्लिखित तत्वों का उपयोग उत्पादन में किया जाता है, इसलिए लौह युक्त मिश्र धातुओं को विद्युत चुंबक का उपयोग करके प्रभावी ढंग से क्रमबद्ध किया जाता है।
• विद्युत चुम्बकों का उपयोग कहाँ किया जाता है? इनका उपयोग निपटान से पहले कारों जैसी विशाल वस्तुओं को उठाने और स्थानांतरित करने के लिए भी किया जा सकता है। इनका उपयोग परिवहन में भी किया जाता है। एशिया और यूरोप में रेलगाड़ियाँ कारों के परिवहन के लिए विद्युत चुम्बकों का उपयोग करती हैं। इससे उन्हें अभूतपूर्व गति से आगे बढ़ने में मदद मिलती है।

रोजमर्रा की जिंदगी में विद्युत चुम्बक

इलेक्ट्रोमैग्नेट का उपयोग अक्सर जानकारी संग्रहीत करने के लिए किया जाता है, क्योंकि कई सामग्रियां चुंबकीय क्षेत्र को अवशोषित करने में सक्षम होती हैं, जिन्हें फिर जानकारी प्राप्त करने के लिए पढ़ा जा सकता है। वे लगभग किसी भी आधुनिक उपकरण में अनुप्रयोग पाते हैं।

विद्युत चुम्बकों का उपयोग कहाँ किया जाता है? रोजमर्रा की जिंदगी में, इनका उपयोग कई घरेलू उपकरणों में किया जाता है। इलेक्ट्रोमैग्नेट की उपयोगी विशेषताओं में से एक यह है कि यह इसके चारों ओर कॉइल्स या वाइंडिंग्स के माध्यम से बहने वाली धारा की ताकत और दिशा में परिवर्तन के साथ बदल सकता है। स्पीकर, लाउडस्पीकर और टेप रिकॉर्डर ऐसे उपकरण हैं जिनमें यह प्रभाव महसूस किया जाता है। कुछ विद्युत चुम्बक बहुत मजबूत हो सकते हैं, और उनकी शक्ति को समायोजित किया जा सकता है।

जीवन में विद्युत चुम्बकों का उपयोग कहाँ होता है? सबसे सरल उदाहरण विद्युत चुम्बकीय ताले हैं। दरवाजे के लिए एक विद्युत चुम्बकीय लॉक का उपयोग किया जाता है, जो एक मजबूत क्षेत्र बनाता है। जब तक विद्युत चुम्बक से विद्युत धारा प्रवाहित होती है, तब तक दरवाजा बंद रहता है। टेलीविज़न, कंप्यूटर, कार, एलिवेटर और फोटोकॉपियर ऐसे कुछ स्थान हैं जहाँ विद्युत चुम्बकों का उपयोग किया जाता है।

विद्युत चुम्बकीय बल

ताकत विद्युत चुम्बकीयचुंबक के चारों ओर लिपटे तारों से गुजरने वाली विद्युत धारा को बदलकर समायोजित किया जा सकता है। यदि विद्युत धारा की दिशा उलट दी जाए तो चुंबकीय क्षेत्र की ध्रुवता भी उलट जाती है। इस प्रभाव का उपयोग कंप्यूटर के चुंबकीय टेप या हार्ड ड्राइव में जानकारी संग्रहीत करने के लिए फ़ील्ड बनाने के लिए किया जाता है, साथ ही रेडियो, टेलीविज़न और स्टीरियो सिस्टम में स्पीकर स्पीकर में भी किया जाता है।

चुंबकत्व और बिजली

बिजली और चुंबकत्व की शब्दकोश परिभाषाएँ अलग-अलग हैं, हालाँकि वे एक ही बल की अभिव्यक्तियाँ हैं। जब वे एक चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं. इसके परिवर्तन से विद्युत धारा उत्पन्न होती है।

आविष्कारक विद्युत मोटर, जनरेटर, खिलौने, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और कई अन्य अमूल्य उपकरण बनाने के लिए विद्युत चुम्बकीय बलों का उपयोग करते हैं जिनके बिना रोजमर्रा की जिंदगी की कल्पना करना असंभव है। आधुनिक आदमी. विद्युत चुम्बक विद्युत के साथ अटूट रूप से जुड़े हुए हैं; वे बाहरी ऊर्जा स्रोत के बिना काम नहीं कर सकते हैं।

उठाने और बड़े पैमाने पर विद्युत चुम्बकों का अनुप्रयोग

इलेक्ट्रिक मोटर और जनरेटर महत्वपूर्ण हैं आधुनिक दुनिया. मोटर विद्युत ऊर्जा लेती है और विद्युत ऊर्जा को गतिज ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए एक चुंबक का उपयोग करती है। दूसरी ओर, एक जनरेटर, बिजली उत्पन्न करने के लिए चुम्बकों का उपयोग करके गति को परिवर्तित करता है। बड़ी धातु की वस्तुओं को हिलाते समय उठाने वाले विद्युत चुम्बकों का उपयोग किया जाता है। कच्चा लोहा और अन्य लौह धातुओं को अलौह धातुओं से अलग करने के लिए स्क्रैप धातु को छांटते समय भी वे आवश्यक होते हैं।

प्रौद्योगिकी का एक वास्तविक चमत्कार एक जापानी लेविटेटिंग ट्रेन है जो 320 किलोमीटर प्रति घंटे तक की गति तक पहुंचने में सक्षम है। यह हवा में तैरने और अविश्वसनीय रूप से तेजी से चलने में मदद करने के लिए विद्युत चुम्बकों का उपयोग करता है। अमेरिकी नौसेना भविष्य की इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेल गन के साथ उच्च तकनीक प्रयोग कर रही है। वह अपने प्रक्षेप्यों को बड़ी तेजी के साथ काफी दूरी तक निर्देशित कर सकती है। प्रक्षेप्यों में अत्यधिक गतिज ऊर्जा होती है, इसलिए वे विस्फोटकों के उपयोग के बिना भी लक्ष्य को मार सकते हैं।

विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की अवधारणा

बिजली और चुंबकत्व का अध्ययन करते समय, एक महत्वपूर्ण अवधारणा यह है कि बदलते चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में एक कंडक्टर में बिजली का प्रवाह होता है। विद्युत चुम्बकों का उपयोग उनके प्रेरण सिद्धांतों के साथ विद्युत मोटरों, जनरेटरों और ट्रांसफार्मरों में सक्रिय रूप से किया जाता है।

विद्युत चुम्बकों का उपयोग चिकित्सा में कहाँ किया जा सकता है?

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) स्कैनर भी विद्युत चुम्बकों का उपयोग करके काम करते हैं। यह जांच की एक विशेष चिकित्सा पद्धति है आंतरिक अंगजो लोग सीधी जांच के लिए उपलब्ध नहीं हैं। मुख्य के साथ, अतिरिक्त ग्रेडिएंट मैग्नेट का उपयोग किया जाता है।

विद्युत चुम्बकों का उपयोग कहाँ किया जाता है? वे हार्ड ड्राइव, स्पीकर, मोटर और जनरेटर सहित सभी प्रकार के विद्युत उपकरणों में मौजूद हैं। विद्युत चुम्बकों का उपयोग हर जगह किया जाता है और अपनी अदृश्यता के बावजूद, आधुनिक मनुष्य के जीवन में एक महत्वपूर्ण स्थान रखते हैं।

स्थायी चुम्बकों के साथ-साथ, 19वीं शताब्दी के बाद से, लोगों ने प्रौद्योगिकी और रोजमर्रा की जिंदगी में परिवर्तनीय चुम्बकों का सक्रिय रूप से उपयोग करना शुरू कर दिया, जिसके संचालन को विद्युत प्रवाह की आपूर्ति द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। संरचनात्मक रूप से, एक साधारण विद्युत चुम्बक विद्युत रोधक सामग्री का एक कुंडल होता है जिस पर एक तार लपेटा जाता है। यदि आपके पास सामग्रियों और उपकरणों का न्यूनतम सेट है, तो स्वयं विद्युत चुंबक बनाना मुश्किल नहीं है। हम आपको इस लेख में बताएंगे कि यह कैसे करना है।

जब विद्युत धारा किसी चालक से होकर गुजरती है, तो तार के चारों ओर एक चुंबकीय क्षेत्र दिखाई देता है, जब धारा बंद हो जाती है, तो क्षेत्र गायब हो जाता है। चुंबकीय गुणों को बढ़ाने के लिए, कॉइल के केंद्र में एक स्टील कोर डाला जा सकता है या करंट बढ़ाया जा सकता है।

दैनिक जीवन में विद्युत चुम्बकों का उपयोग

विद्युत चुम्बकों का उपयोग कई समस्याओं को हल करने के लिए किया जा सकता है:

1. स्टील बुरादा या छोटे स्टील फास्टनरों को इकट्ठा करने और हटाने के लिए;
2. विनिर्माण प्रक्रिया में विभिन्न खेलऔर बच्चों के साथ खिलौने;
3. विद्युतीकरण करने वाले स्क्रूड्राइवर्स और बिट्स के लिए, जो आपको स्क्रू को चुम्बकित करने और उन्हें पेंच करने की प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने की अनुमति देता है;
4. विद्युत चुम्बकत्व पर विभिन्न प्रयोग करने के लिए।

एक साधारण विद्युत चुम्बक बनाना

सबसे सरल विद्युत चुम्बक, जो व्यावहारिक घरेलू समस्याओं की एक छोटी श्रृंखला को हल करने के लिए काफी उपयुक्त है, कॉइल का उपयोग किए बिना अपने हाथों से बनाया जा सकता है।

काम के लिए, निम्नलिखित सामग्री तैयार करें:

1. 5-8 मिलीमीटर या 100 कील के व्यास वाली स्टील की छड़;
2. 0.1-0.3 मिलीमीटर के व्यास के साथ वार्निश इन्सुलेशन में तांबे के तार;
3. पीवीसी इन्सुलेशन में तांबे के तार के 20 सेंटीमीटर के दो टुकड़े;
4. विद्युत अवरोधी पट्टी;
5. बिजली का स्रोत (बैटरी, संचायक, आदि)।

औजारों से तार, सरौता और लाइटर काटने के लिए कैंची या वायर कटर (साइड कटर) तैयार करें।

पहला चरण बिजली के तार को घुमाना है। स्टील कोर (कील) पर सीधे पतले तार के कई सौ मोड़ लपेटें। इस प्रक्रिया को मैन्युअल रूप से करने में काफी लंबा समय लगता है। एक साधारण वाइंडिंग डिवाइस का उपयोग करें। स्क्रूड्राइवर या इलेक्ट्रिक ड्रिल के चक में कील ठोकें, उपकरण चालू करें और तार का मार्गदर्शन करते हुए उसे घुमाएँ। घाव वाले तार के सिरों पर बड़े व्यास वाले तार के टुकड़े लपेटें और संपर्क बिंदुओं को इंसुलेटिंग टेप से इंसुलेट करें।

चुंबक का संचालन करते समय, जो कुछ बचा है वह तारों के मुक्त सिरों को वर्तमान स्रोत के ध्रुवों से जोड़ना है। कनेक्शन ध्रुवता का वितरण डिवाइस के संचालन को प्रभावित नहीं करता है।

स्विच का उपयोग करना

उपयोग में आसानी के लिए, हम परिणामी आरेख में थोड़ा सुधार करने का सुझाव देते हैं। उपरोक्त सूची में दो और तत्व जोड़े जाने चाहिए। उनमें से पहला पीवीसी इन्सुलेशन में तीसरा तार है। दूसरा किसी भी प्रकार का स्विच है (कीबोर्ड, पुश-बटन, आदि)।

इस प्रकार, विद्युत चुंबक कनेक्शन आरेख इस तरह दिखेगा:

• पहला तार बैटरी के एक संपर्क को स्विच के संपर्क से जोड़ता है;
• दूसरा तार स्विच के दूसरे संपर्क को विद्युत चुंबक तार के किसी एक संपर्क से जोड़ता है;

तीसरा तार इलेक्ट्रोमैग्नेट के दूसरे संपर्क को बैटरी के शेष संपर्क से जोड़कर सर्किट को पूरा करता है।

एक स्विच का उपयोग करके इलेक्ट्रोमैग्नेट को चालू और बंद करना अधिक सुविधाजनक होगा।

कुंडल आधारित विद्युत चुंबक

एक अधिक जटिल विद्युत चुम्बक विद्युत इन्सुलेट सामग्री - कार्डबोर्ड, लकड़ी, प्लास्टिक के कुंडल के आधार पर बनाया जाता है। यदि आपके पास ऐसा कोई तत्व नहीं है, तो इसे स्वयं बनाना आसान है। संकेतित सामग्री से एक छोटी ट्यूब लें और उसके सिरों पर छेद वाले कुछ वॉशर चिपका दें। यह बेहतर है अगर वॉशर कॉइल के सिरों से थोड़ी दूरी पर स्थित हों।

नमस्ते! आज मैं आपको एक बहुत ही आसान लेकिन शानदार प्रयोग के बारे में बताने जा रहा हूँ और उसका नाम है: "इलेक्ट्रोमैग्नेट"! मुझे पूरा यकीन है कि हर नौसिखिया रेडियो शौकिया इसे जानता है, लेकिन शुरुआत करने वालों के लिए यह बिल्कुल सही है। मैंने यह होममेड समीक्षा उन लोगों के लिए बनाई है जो इस बात में रुचि रखते हैं कि चुंबक कैसे काम करता है।

निर्देशों से पहले, आइए इलेक्ट्रोमैग्नेट के संचालन सिद्धांत को देखें। विकिपीडिया हमें क्या बताता है:

इलेक्ट्रोमैग्नेट एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत धारा प्रवाहित होने पर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। आमतौर पर, एक इलेक्ट्रोमैग्नेट में एक वाइंडिंग और एक फेरोमैग्नेटिक कोर होता है, जो वाइंडिंग से विद्युत प्रवाह गुजरने पर चुंबक के गुण प्राप्त कर लेता है।

• अस्पष्ट? मैं सरलता से समझाता हूँ:

जब बिजली तारों से होकर गुजरती है और कील (कोर) के चारों ओर घूमती है, और कील एक प्राकृतिक चुंबक के गुणों को अपना लेती है (जैसे कि एक रेफ्रिजरेटर पर (चुंबकीय अयस्क से बना))। और कील के बिना चुंबक बहुत कमज़ोर तरीके से काम कर सकता है।

• विद्युत चुम्बकों का उपयोग कहाँ किया जाता है:

मजबूत विद्युत चुम्बकों का उपयोग विभिन्न प्रयोजनों के लिए विभिन्न तंत्रों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, स्क्रैप धातु और तैयार भागों को स्थानांतरित करने के लिए धातुकर्म और धातु प्रसंस्करण संयंत्रों में एक विद्युत चुम्बकीय क्रेन का उपयोग किया जाता है। फ़ैक्टरियाँ अक्सर उन मशीनों के साथ काम करती हैं जिन्हें "चुंबकीय तालिकाएँ" भी कहा जाता है, जिन पर आप लोहे या स्टील उत्पादों के साथ काम कर सकते हैं जो शक्तिशाली विद्युत चुम्बकों का उपयोग करके चुम्बकों के साथ तय किए जाते हैं। आपको टेबल पर किसी वांछित स्थिति में भाग को मजबूती से सुरक्षित करने के लिए केवल करंट चालू करने की आवश्यकता है, उत्पाद को मुक्त करने के लिए करंट बंद करें। गैर-चुंबकीय अयस्कों से चुंबकीय अयस्कों की पैकेजिंग करते समय, उदाहरण के लिए, अपशिष्ट चट्टान से लौह अयस्क के टुकड़ों को साफ करते समय, चुंबकीय विभाजक का उपयोग किया जाता है, जिसमें शुद्ध किया जाने वाला अयस्क विद्युत चुम्बकों के एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र से गुजरता है, जो सभी चुंबकीय तत्वों को एकत्र करता है। यह।

हमें ज़रूरत होगी:

• लोहे की कील
• पतला इंसुलेटेड तार (जितना अधिक उतना बेहतर)
• बैटरी (कोई भी शक्ति, 1.5V से कम नहीं)
• चुंबक के परीक्षण के लिए वस्तुएं (पेपर क्लिप, बटन, पिन)
• वायर स्ट्रिपर (वैकल्पिक)
• चिपकने वाला टेप

सुरक्षा नियम:

1. तारों को 220V आउटलेट से जोड़ने का प्रयास न करें। हमारा इलेक्ट्रोमैग्नेट बिजली का उपयोग करता है, और जब आप इसे मानक उच्च वोल्टेज से जोड़ते हैं, तो आप पूरे घर में शॉर्ट सर्किट कर देंगे।
2. आपके पास बैटरी तक पर्याप्त मात्रा में मुफ्त तार होना चाहिए। अगर ऐसा हुआ तो आपके पास कोई ताकत नहीं होगी विद्युतीय प्रतिरोध, और बैटरी स्वयं नष्ट हो जाएगी!
3. हमारे विद्युत चुम्बक को केवल कम वोल्टेज की आवश्यकता होती है। यदि आप हाई वोल्टेज का उपयोग कर रहे होंगे
   तुम्हें बिजली का झटका लगेगा.

और अब निर्देशों पर:
1. तांबे के तार को कील के चारों ओर लपेटें, लेकिन ताकि प्रत्येक छोर पर लगभग 30 सेमी बचा रहे, सुनिश्चित करें कि तार केवल एक दिशा में मुड़ा हुआ है या आपके पास दो छोटे क्षेत्र होंगे जो एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करेंगे। महत्वपूर्ण: तार को लपेटा जाना चाहिए ताकि वह पिछले कंकाल से दूर न हो, लेकिन उसके ऊपर न हो।
संकेत: जितनी अधिक परतें, चुंबक उतना ही मजबूत, आप एक बहु-परत भी बना सकते हैं।

2.अब तांबे के तार (लगभग 3 सेमी) के सिरों को साफ करें, अधिमानतः तार साफ करने वाले उपकरण से। बेहतर धारा प्रवाह के लिए इन्हें साफ करने की जरूरत है। छीलने के बाद सिरे बिना छिलके वाले सिरे की तुलना में हल्के दिखेंगे।

3. तार का एक सिरा लें और इसे बैटरी के सकारात्मक पक्ष से जोड़ दें, और फिर उन्हें चिपकने वाली टेप से चिपका दें ताकि वे एक-दूसरे को छू सकें। और अगर हम अपनी उंगली से दबाएंगे तो हम चुंबक लॉन्च कर देंगे।
महत्वपूर्ण: तार और प्लस बैटरियां हर समय जुड़ी रहनी चाहिए।

हमने क्या किया: हमने संपर्कों को एक सर्किट (अनिवार्य रूप से एक शॉर्ट सर्किट) में जोड़ा और एक चुंबकीय क्षेत्र बनाया (मैंने इसके बारे में पहले ही ऊपर लिखा है)। इसे बंद करने के लिए, आपको तार छोड़ना होगा।

इलेक्ट्रोमैग्नेट एक ऐसा चुंबक है जो केवल तभी काम करता है (चुंबकीय क्षेत्र बनाता है) जब किसी कुंडल से विद्युत धारा प्रवाहित होती है। एक शक्तिशाली विद्युत चुंबक बनाने के लिए, आपको एक चुंबकीय कोर लेना होगा और इसे तांबे के तार से लपेटना होगा और बस इस तार के माध्यम से करंट प्रवाहित करना होगा। चुंबकीय कोर कुंडल द्वारा चुम्बकित होना शुरू हो जाएगा और लोहे की वस्तुओं को आकर्षित करना शुरू कर देगा। यदि आप एक शक्तिशाली चुंबक चाहते हैं, तो वोल्टेज और करंट बढ़ाएँ, प्रयोग करें। और चुंबक को स्वयं असेंबल करने के बारे में चिंता न करने के लिए, आप बस चुंबकीय स्टार्टर से कॉइल को हटा सकते हैं (वे विभिन्न प्रकारों में आते हैं, 220V/380V)। आप इस कॉइल को बाहर निकालें और इसके अंदर लोहे के किसी भी टुकड़े का एक टुकड़ा डालें (उदाहरण के लिए, एक साधारण मोटी कील) और इसे नेटवर्क में प्लग करें। यह सचमुच एक अच्छा चुंबक होगा. और यदि आपके पास चुंबकीय स्टार्टर से कुंडल प्राप्त करने का अवसर नहीं है, तो अब हम देखेंगे कि स्वयं विद्युत चुंबक कैसे बनाया जाए।

इलेक्ट्रोमैग्नेट को असेंबल करने के लिए, आपको तार, एक डीसी स्रोत और एक कोर की आवश्यकता होगी। अब हम अपना कोर लेते हैं और उसके चारों ओर पवन तांबे का तार लगाते हैं (एक समय में एक मोड़ को मोड़ना बेहतर है, थोक में नहीं - दक्षता बढ़ जाएगी)। यदि हम एक शक्तिशाली विद्युत चुम्बक बनाना चाहते हैं, तो हम इसे कई परतों में लपेटते हैं, अर्थात। जब आप पहली परत को लपेट लें, तो दूसरी परत पर जाएँ और फिर तीसरी परत को लपेटें। वाइंडिंग करते समय इस बात का ध्यान रखें कि आप जो वाइंडिंग कर रहे हैं, उस कॉइल में प्रतिक्रिया होती है, और जब उस कॉइल से प्रवाहित होता है, तो अधिक प्रतिक्रिया के साथ कम धारा प्रवाहित होगी। लेकिन यह भी ध्यान रखें कि हमें करंट की आवश्यकता और महत्वपूर्ण है, क्योंकि हम कोर को चुम्बकित करने के लिए करंट का उपयोग करेंगे, जो एक विद्युत चुम्बक के रूप में कार्य करता है। लेकिन एक बड़ा करंट उस कॉइल को बहुत गर्म कर देगा जिसके माध्यम से करंट प्रवाहित होता है, इसलिए इन तीन अवधारणाओं को सहसंबंधित करें: कॉइल प्रतिरोध, करंट और तापमान।

तार को घुमाते समय, तांबे के तार की इष्टतम मोटाई (लगभग 0.5 मिमी) का चयन करें। या आप यह ध्यान में रखते हुए प्रयोग कर सकते हैं कि तार का क्रॉस-सेक्शन जितना छोटा होगा, प्रतिक्रिया उतनी ही अधिक होगी और, तदनुसार, कम धारा प्रवाहित होगी। लेकिन अगर आप मोटे तार (लगभग 1 मिमी) से हवा देंगे, तो यह बुरा नहीं होगा, क्योंकि कंडक्टर जितना मोटा होगा, कंडक्टर के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र उतना ही मजबूत होगा और उसके ऊपर, अधिक धारा प्रवाहित होगी, क्योंकि प्रतिक्रिया कम होगी. करंट वोल्टेज की आवृत्ति (यदि प्रत्यावर्ती धारा पर) पर भी निर्भर करेगा। परतों के बारे में कुछ शब्द कहने लायक भी है: जितनी अधिक परतें, कुंडल का चुंबकीय क्षेत्र उतना ही अधिक होगा और कोर उतना ही मजबूत होगा, क्योंकि जब परतें आरोपित हो जाती हैं, तो चुंबकीय क्षेत्र जुड़ जाते हैं।

ठीक है, कॉइल को घाव कर दिया गया है और कोर को अंदर डाल दिया गया है, अब आप कॉइल पर वोल्टेज लगाना शुरू कर सकते हैं। वोल्टेज लागू करें और इसे बढ़ाना शुरू करें (यदि आपके पास वोल्टेज विनियमन के साथ बिजली की आपूर्ति है, तो धीरे-धीरे वोल्टेज बढ़ाएं)। साथ ही, हम यह सुनिश्चित करते हैं कि हमारी कॉइल गर्म न हो। हम वोल्टेज का चयन करते हैं ताकि ऑपरेशन के दौरान कॉइल थोड़ा गर्म हो या बस गर्म हो - यह नाममात्र ऑपरेटिंग मोड होगा, और आप कॉइल पर मापकर रेटेड वर्तमान और वोल्टेज का भी पता लगा सकते हैं और इलेक्ट्रोमैग्नेट की बिजली खपत का पता लगा सकते हैं। करंट और वोल्टेज को गुणा करके।

यदि आप 220-वोल्ट आउटलेट से इलेक्ट्रोमैग्नेट चालू करने जा रहे हैं, तो पहले कॉइल के प्रतिरोध को मापना सुनिश्चित करें। जब कुण्डली से 1 एम्पीयर की धारा प्रवाहित होती है, तो कुण्डली का प्रतिरोध 220 ओम होना चाहिए। यदि 2 एम्पीयर, तो 110 ओम। इस प्रकार हम वर्तमान = वोल्टेज/प्रतिरोध = 220/110 = 2 ए की गणना करते हैं।

बस इतना ही, डिवाइस चालू करें। एक कील या पेपर क्लिप पकड़ने का प्रयास करें - इसे आकर्षित करना चाहिए। यदि यह खराब रूप से आकर्षित होता है या बहुत खराब तरीके से पकड़ता है, तो तांबे के तार की पांच परतें लपेटें: चुंबकीय क्षेत्र बढ़ जाएगा और प्रतिरोध बढ़ जाएगा, और यदि प्रतिरोध बढ़ता है, तो विद्युत चुंबक का नाममात्र डेटा बदल जाएगा और यह आवश्यक होगा इसे पुन: कॉन्फ़िगर करने के लिए.

यदि आप चुंबक की शक्ति बढ़ाना चाहते हैं, तो एक घोड़े की नाल के आकार का कोर लें और तार को दो तरफ से लपेटें, ताकि आपको एक घोड़े की नाल का आकर्षण प्राप्त हो जिसमें एक कोर और दो कुंडलियाँ हों। चुंबकीय क्षेत्रदो कॉइल्स जुड़ जाएंगी, जिसका मतलब है कि चुंबक 2 गुना अधिक शक्तिशाली काम करेगा। कोर का व्यास और संरचना एक बड़ी भूमिका निभाती है। एक छोटे क्रॉस-सेक्शन के साथ, हमें एक कमजोर इलेक्ट्रोमैग्नेट मिलेगा, भले ही हम उच्च वोल्टेज लागू करें, लेकिन यदि हम हृदय के क्रॉस-सेक्शन को बढ़ाते हैं, तो हमें एक खराब इलेक्ट्रोमैग्नेट मिलेगा। हां, यदि कोर भी लोहे और कोबाल्ट के मिश्र धातु से बना है (यह मिश्र धातु अच्छी चुंबकीय चालकता की विशेषता है), तो चालकता बढ़ जाएगी और इसके कारण कोर कुंडल के क्षेत्र द्वारा बेहतर चुंबकित हो जाएगा।

निष्कर्ष:

1. यदि हम एक शक्तिशाली विद्युत चुम्बक को इकट्ठा करना चाहते हैं, तो हम परतों की अधिकतम संख्या को घुमाते हैं (तार का व्यास इतना महत्वपूर्ण नहीं है)।
2. घोड़े की नाल के आकार का कोर लेना सबसे अच्छा है (आपको केवल दूसरे कॉइल को बिजली देने की आवश्यकता होगी)।
3. कोर लोहे और कोबाल्ट का मिश्र धातु होना चाहिए।
4. यदि संभव हो तो धारा यथासंभव प्रवाहित होनी चाहिए, क्योंकि यही वह है जो चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण करती है।