Elektromagnes wytwarza pole magnetyczne poprzez cewkę prądu elektrycznego. Aby wzmocnić to pole i skierować strumień magnetyczny wzdłuż określonej ścieżki, większość elektromagnesów ma rdzeń magnetyczny wykonany z miękkiej stali magnetycznej.
Zastosowanie elektromagnesów
Elektromagnesy stały się tak powszechne, że trudno wymienić obszar technologii, w którym nie są stosowane w tej czy innej formie. Można je znaleźć w wielu urządzeniach gospodarstwa domowego - golarkach elektrycznych, magnetofonach, telewizorach itp. Urządzenia komunikacyjne - telefonia, telegrafia i radio - są nie do pomyślenia bez ich użycia.
Elektromagnesy stanowią integralną część maszyn elektrycznych, wielu urządzeń automatyki przemysłowej, urządzeń sterujących i ochronnych różnych instalacji elektrycznych. Rozwijającym się obszarem zastosowań elektromagnesów jest sprzęt medyczny. Wreszcie gigantyczne elektromagnesy do przyspieszania cząstki elementarne stosowane w synchrofasotronach.
Masa elektromagnesów waha się od ułamków grama do setek ton, a moc elektryczna zużywana podczas ich działania waha się od miliwatów do dziesiątek tysięcy kilowatów.
Szczególnym obszarem zastosowania elektromagnesów są mechanizmy elektromagnetyczne. W nich elektromagnesy służą jako napęd do wykonywania niezbędnego ruchu translacyjnego korpusu roboczego lub obracania go w ograniczonym kącie lub do wytworzenia siły trzymającej.
Przykładem takich elektromagnesów są elektromagnesy trakcyjne, przeznaczone do wykonywania określonej pracy podczas poruszania niektórych części roboczych; zamki elektromagnetyczne; sprzęgła elektromagnetyczne i sprzęgła hamulcowe oraz elektromagnesy hamulcowe; elektromagnesy uruchamiające urządzenia stykowe w przekaźnikach, stycznikach, rozrusznikach, wyłącznikach; elektromagnesy podnoszące, elektromagnesy wibracyjne itp.
W wielu urządzeniach wraz z elektromagnesami lub zamiast nich stosuje się magnesy trwałe (na przykład płyty magnetyczne maszyn do cięcia metalu, urządzenia hamujące, zamki magnetyczne itp.).
Klasyfikacja elektromagnesów
Elektromagnesy charakteryzują się bardzo różnorodną konstrukcją, różnią się między sobą charakterystyką i parametrami, dlatego klasyfikacja ułatwia badanie procesów zachodzących podczas ich działania.
W zależności od sposobu wytwarzania strumienia magnetycznego oraz charakteru występującej siły magnesującej, elektromagnesy dzieli się na trzy grupy: elektromagnesy prądu stałego neutralnego, elektromagnesy prądu stałego spolaryzowanego oraz elektromagnesy prądu przemiennego.
Elektromagnesy neutralne
W neutralnych elektromagnesach prądu stałego roboczy strumień magnetyczny wytwarzany jest za pomocą uzwojenia prądu stałego. Działanie elektromagnesu zależy tylko od wielkości tego strumienia i nie zależy od jego kierunku, a zatem od kierunku prądu w uzwojeniu elektromagnesu. W przypadku braku prądu strumień magnetyczny i siła przyciągania działająca na twornik są praktycznie zerowe.
Elektromagnesy spolaryzowane
Elektromagnesy spolaryzowane prądu stałego charakteryzują się obecnością dwóch niezależnych strumieni magnetycznych: (polaryzującego i roboczego). Polaryzujący strumień magnetyczny w większości przypadków wytwarza się za pomocą magnesów trwałych. Czasem wykorzystuje się do tego celu elektromagnesy. Strumień roboczy zachodzi pod wpływem siła magnesująca uzwojenia roboczego lub sterującego.Jeśli w nich nie ma prądu, siła przyciągania wytworzona przez polaryzujący strumień magnetyczny działa na twornik.Działanie spolaryzowanego elektromagnesu zależy zarówno od wielkości, jak i kierunku strumienia roboczego , tj. od kierunku prądu w uzwojeniu roboczym.
Elektromagnesy prądu przemiennego
W elektromagnesach prądu przemiennego uzwojenie jest zasilane ze źródła prądu przemiennego. Strumień magnetyczny wytwarzany przez uzwojenie, przez które przepływa prąd przemienny, okresowo zmienia wielkość i kierunek (zmienny strumień magnetyczny), w wyniku czego siła przyciągania elektromagnetycznego pulsuje od zera do maksimum z częstotliwością dwukrotnie większą niż częstotliwość prądu zasilającego.
Jednak w przypadku elektromagnesów trakcyjnych spadek siły elektromagnetycznej poniżej pewnego poziomu jest niedopuszczalny, ponieważ prowadzi to do wibracji twornika, a w niektórych przypadkach do bezpośredniego zakłócenia normalnej pracy. Dlatego w elektromagnesach trakcyjnych pracujących ze zmiennym strumieniem magnetycznym należy zastosować środki zmniejszające głębokość pulsacji siły (np. zastosować cewkę ekranującą zakrywającą część bieguna elektromagnesu).
Oprócz wymienionych odmian, obecnie szeroko stosowane są elektromagnesy prostujące prąd, które pod względem zasilania można sklasyfikować jako elektromagnesy prądu przemiennego, a ich właściwości są zbliżone do elektromagnesów prądu stałego. Ponieważ nadal jest ich trochę specyficzne cechy ich praca.
W zależności od sposobu włączenia rozróżnia się uzwojenia elektromagnesy o uzwojeniach szeregowych i równoległych.
Uzwojenia szeregowe, pracujące przy danym prądzie, wykonane są z małej liczby zwojów o dużym przekroju. Prąd przepływający przez takie uzwojenie praktycznie nie zależy od jego parametrów, ale jest określony przez charakterystykę odbiorców połączonych szeregowo z uzwojeniem.
Uzwojenia równoległe pracujące przy danym napięciu, mają z reguły bardzo dużą liczbę zwojów i są wykonane z drutu o małym przekroju.
Przez charakter uzwojenia Elektromagnesy dzielimy na działające w tryby długoterminowe, przerywane i krótkoterminowe.
Przez szybkość działania mogą być elektromagnesy normalna prędkość działania, działające szybko i wolno działające. Podział ten jest nieco arbitralny i wskazuje głównie, czy podjęto specjalne działania w celu uzyskania wymaganej szybkości działania.
Wszystkie powyższe cechy pozostawiają ślad na cechach konstrukcyjnych elektromagnesów.
Elektromagnesy podnoszące
Urządzenie elektromagnetyczne
Jednocześnie, przy całej różnorodności elektromagnesów spotykanych w praktyce, składają się one z podstawowych części o tym samym przeznaczeniu. Należą do nich cewka z umieszczonym na niej uzwojeniem magnesującym (może być kilka cewek i kilka uzwojeń), stacjonarna część obwodu magnetycznego wykonana z materiału ferromagnetycznego (jarzmo i rdzeń) oraz ruchoma część obwodu magnetycznego (twornik). W niektórych przypadkach stacjonarna część obwodu magnetycznego składa się z kilku części (podstawa, obudowa, kołnierze itp.). A)
Twornik jest oddzielony od pozostałych części obwodu magnetycznego szczelinami powietrznymi i stanowi część elektromagnesu, który odbierając siłę elektromagnetyczną przekazuje ją na odpowiednie części napędzanego mechanizmu.
Powierzchnie ruchomej lub nieruchomej części obwodu magnetycznego, które ograniczają roboczą szczelinę powietrzną, nazywane są biegunami.
W zależności od położenia twornika względem pozostałych części elektromagnesu istnieją elektromagnesy z zewnętrzną twornikiem przyciągającym, elektromagnesy z twornikiem wciągającym i elektromagnesy z zewnętrznym twornikiem poruszającym się poprzecznie.
Cecha charakterystyczna elektromagnesy z zewnętrzną atrakcyjną armaturą jest zewnętrznym położeniem twornika względem uzwojenia. Wpływa na to głównie przepływ roboczy przechodzący od twornika do końca pokrywy rdzenia. Charakter ruchu twornika może być obrotowy (na przykład elektromagnes zaworu) lub translacyjny. Przepływy wyciekowe (zamknięte oprócz szczeliny roboczej) w takich elektromagnesach praktycznie nie wytwarzają siły trakcyjnej, dlatego dąży się do ich ograniczenia. Elektromagnesy tej grupy są w stanie wytworzyć dość dużą siłę, ale zwykle stosuje się je przy stosunkowo małych skokach roboczych twornika.
Funkcja elektromagnesy z wysuwaną zworą to częściowe ustawienie zwory w jej początkowej pozycji wewnątrz cewki i jej dalszy ruch do cewki podczas pracy. Strumienie rozproszenia takich elektromagnesów, zwłaszcza przy dużych szczelinach powietrznych, tworzą pewną siłę uciągu, w wyniku czego są one przydatne, szczególnie przy stosunkowo dużych skokach twornika. Elektromagnesy takie mogą być wykonane z ogranicznikiem lub bez, a kształt powierzchni tworzących szczelinę roboczą może być różny w zależności od tego, jaką charakterystykę trakcyjną należy uzyskać.
Elektromagnesy z wysuwaną zworą mogą wytwarzać siły i mieć skoki twornika zmieniające się w bardzo szerokim zakresie, co czyni je powszechnymi.
W elektromagnesy z zewnętrznym twornikiem poruszającym się poprzecznie zwora porusza się po magnetycznych liniach siły, obracając się o pewien ograniczony kąt. Elektromagnesy takie zwykle rozwijają stosunkowo niewielkie siły, pozwalają jednak, poprzez odpowiednie dopasowanie kształtów biegunów i twornika, uzyskać zmiany właściwości trakcyjnych i wysoki współczynnik powrotu.
Z kolei w każdej z trzech wymienionych grup elektromagnesów występuje szereg odmian konstrukcyjnych, związanych zarówno z charakterem prądu płynącego przez uzwojenie, jak i koniecznością zapewnienia określonych charakterystyk i parametrów elektromagnesów.
Istnieją cztery podstawowe siły fizyczne, a jedna z nich nazywa się elektromagnetyzmem. Konwencjonalne magnesy mają ograniczone zastosowanie. Elektromagnes to urządzenie, które podczas przejścia wytwarza prąd elektryczny. Ponieważ energię elektryczną można włączać i wyłączać, elektromagnes także. Można go nawet osłabić lub wzmocnić poprzez zmniejszenie lub zwiększenie prądu. Elektromagnesy znajdują zastosowanie w różnorodnych urządzeniach elektrycznych codziennego użytku, w różnych dziedzinach przemysłu, od zwykłych przełączników po systemy napędowe statków kosmicznych.
Co to jest elektromagnes?
Elektromagnes można uznać za magnes tymczasowy, który funkcjonuje wraz z przepływem prądu elektrycznego, a jego polaryzację można łatwo zmienić poprzez zmianę. Siłę elektromagnesu można zmienić także poprzez zmianę ilości przepływającego przez niego prądu.
Zakres zastosowań elektromagnetyzmu jest niezwykle szeroki. Na przykład preferowane są przełączniki magnetyczne, ponieważ są mniej podatne na zmiany temperatury i są w stanie utrzymać prąd znamionowy bez uciążliwego wyłączania.
Elektromagnesy i ich zastosowania
Oto kilka przykładów, w których są one stosowane:
- Silniki i generatory. Dzięki elektromagnesom możliwa stała się produkcja silników elektrycznych i generatorów działających na zasadzie indukcji elektromagnetycznej. To zjawisko zostało odkryte naukowiec Michał Faradaya. Udowodnił, że prąd elektryczny wytwarza pole magnetyczne. Generator wykorzystuje siła zewnętrzna wiatr, poruszająca się woda lub para obracają wał, co powoduje, że zestaw magnesów porusza się wokół zwiniętego drutu, tworząc prąd elektryczny. W ten sposób elektromagnesy przekształcają inne rodzaje energii w energię elektryczną.
- Praktyka zastosowań przemysłowych. Na pole magnetyczne reagują wyłącznie materiały wykonane z żelaza, niklu, kobaltu lub ich stopów, a także niektórych naturalnych minerałów. Gdzie stosuje się elektromagnesy? Jednym z obszarów zastosowań praktycznych jest sortowanie metali. Ponieważ w produkcji wykorzystuje się wymienione pierwiastki, stopy zawierające żelazo skutecznie sortuje się za pomocą elektromagnesu.
- Gdzie stosuje się elektromagnesy? Można ich również używać do podnoszenia i przenoszenia masywnych przedmiotów, takich jak samochody, przed wyrzuceniem. Wykorzystuje się je także w transporcie. Pociągi w Azji i Europie wykorzystują elektromagnesy do transportu samochodów. Dzięki temu mogą poruszać się z fenomenalną prędkością.
Elektromagnesy w życiu codziennym
Elektromagnesy są często używane do przechowywania informacji, ponieważ wiele materiałów jest w stanie absorbować pole magnetyczne, które można następnie odczytać w celu odzyskania informacji. Znajdują zastosowanie w niemal każdym nowoczesnym urządzeniu.
Gdzie stosuje się elektromagnesy? W życiu codziennym wykorzystuje się je w wielu urządzeniach gospodarstwa domowego. Jedną z przydatnych właściwości elektromagnesu jest to, że może on zmieniać się wraz ze zmianami siły i kierunku prądu przepływającego przez cewki lub uzwojenia wokół niego. Głośniki, głośniki i magnetofony to urządzenia, w których realizowany jest ten efekt. Niektóre elektromagnesy mogą być bardzo mocne, a ich siłę można regulować.
Gdzie w życiu wykorzystuje się elektromagnesy? Najprostszymi przykładami są zamki elektromagnetyczne. W drzwiach zastosowano zamek elektromagnetyczny, który wytwarza silne pole. Dopóki prąd przepływa przez elektromagnes, drzwi pozostają zamknięte. Telewizory, komputery, samochody, windy i kserokopiarki to miejsca, w których wykorzystuje się elektromagnesy, żeby wymienić tylko kilka.
Siły elektromagnetyczne
Wytrzymałość pole elektromagnetyczne można regulować poprzez zmianę prądu elektrycznego przepływającego przez przewody owinięte wokół magnesu. Jeśli kierunek prądu elektrycznego zostanie odwrócony, polaryzacja pola magnetycznego również się odwróci. Efekt ten służy do tworzenia pól na taśmie magnetycznej lub dysku twardym komputera do przechowywania informacji, a także w głośnikach w radiach, telewizorach i systemach stereo.
Magnetyzm i elektryczność
Słownikowe definicje elektryczności i magnetyzmu są różne, chociaż są przejawami tej samej siły. Kiedy tworzą pole magnetyczne. Jego zmiana prowadzi z kolei do wytworzenia prądu elektrycznego.
Wynalazcy wykorzystują siły elektromagnetyczne do tworzenia silników elektrycznych, generatorów, zabawek, elektroniki użytkowej i wielu innych bezcennych urządzeń, bez których nie można sobie wyobrazić codziennego życia. nowoczesny mężczyzna. Elektromagnesy są nierozerwalnie związane z prądem elektrycznym, bez zewnętrznego źródła zasilania po prostu nie mogą działać.
Zastosowanie elektromagnesów dźwigowych i wielkogabarytowych
Silniki elektryczne i generatory są niezbędne w nowoczesny świat. Silnik pobiera energię elektryczną i wykorzystuje magnes do zamiany energii elektrycznej na energię kinetyczną. Z drugiej strony generator przekształca ruch za pomocą magnesów w celu wytworzenia energii elektrycznej. Podczas przenoszenia dużych metalowych przedmiotów stosuje się elektromagnesy podnoszące. Są również niezbędne przy sortowaniu złomu, do oddzielania żeliwa i innych metali żelaznych od nieżelaznych.
Prawdziwym cudem techniki jest japoński lewitujący pociąg, który może osiągnąć prędkość do 320 kilometrów na godzinę. Wykorzystuje elektromagnesy, które pomagają mu unosić się w powietrzu i poruszać się niewiarygodnie szybko. Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych prowadzi zaawansowane technologicznie eksperymenty z futurystycznym elektromagnetycznym działem szynowym. Potrafi kierować swoje pociski na znaczne odległości z dużą prędkością. Pociski posiadają ogromną energię kinetyczną, dzięki czemu mogą trafiać w cele bez użycia materiałów wybuchowych.
Pojęcie indukcji elektromagnetycznej
Podczas badania elektryczności i magnetyzmu ważną koncepcją jest sytuacja, w której przepływ prądu elektrycznego następuje w przewodniku w obecności zmieniającego się pola magnetycznego. Zastosowanie elektromagnesów z ich zasadami indukcji jest aktywnie wykorzystywane w silnikach elektrycznych, generatorach i transformatorach.
Gdzie można zastosować elektromagnesy w medycynie?
Skanery rezonansu magnetycznego (MRI) również działają przy użyciu elektromagnesów. Jest to specjalistyczna medyczna metoda badania narządy wewnętrzne osoby, które nie są dostępne do bezpośredniego badania. Oprócz głównego stosowane są dodatkowe magnesy gradientowe.
Gdzie stosuje się elektromagnesy? Występują we wszystkich typach urządzeń elektrycznych, w tym w dyskach twardych, głośnikach, silnikach i generatorach. Elektromagnesy znajdują zastosowanie wszędzie i pomimo swojej niewidzialności zajmują ważne miejsce w życiu współczesnego człowieka.
Wraz z magnesami trwałymi od XIX wieku ludzie zaczęli aktywnie wykorzystywać magnesy zmienne w technologii i życiu codziennym, których działanie można regulować poprzez dostarczanie prądu elektrycznego. Strukturalnie prosty elektromagnes jest cewką z materiału elektroizolacyjnego z nawiniętym na nią drutem. Jeśli masz minimalny zestaw materiałów i narzędzi, samodzielne wykonanie elektromagnesu nie jest trudne. W tym artykule powiemy Ci, jak to zrobić.
Kiedy prąd elektryczny przepływa przez przewodnik, wokół drutu pojawia się pole magnetyczne; po wyłączeniu prądu pole znika. Aby poprawić właściwości magnetyczne, do środka cewki można wprowadzić stalowy rdzeń lub zwiększyć prąd.
Zastosowanie elektromagnesów w życiu codziennym
Elektromagnesy można wykorzystać do rozwiązania wielu problemów:
- do zbierania i usuwania opiłków stalowych lub drobnych elementów złącznych stalowych;
- w procesie produkcyjnym różne gry i zabawki razem z dziećmi;
- do elektryzowania wkrętaków i bitów, co pozwala namagnesować śruby i ułatwić proces ich wkręcania;
- do przeprowadzania różnych eksperymentów nad elektromagnetyzmem.
Wykonanie prostego elektromagnesu
Najprostszy elektromagnes, całkiem odpowiedni do rozwiązywania niewielkiego zakresu praktycznych problemów domowych, można wykonać własnymi rękami bez użycia cewki.
Do pracy przygotuj następujące materiały:
- pręt stalowy o średnicy 5-8 milimetrów lub gwóźdź 100;
- drut miedziany w izolacji lakierowej o średnicy 0,1-0,3 milimetra;
- dwa kawałki drutu miedzianego o długości 20 centymetrów w izolacji PCV;
- taśma izolacyjna;
- źródło energii elektrycznej (bateria, akumulator itp.).
Z narzędzi przygotuj nożyczki lub przecinaki do drutu (obcinaki boczne) do cięcia drutu, szczypce i zapalniczkę.
Pierwszym etapem jest nawinięcie przewodu elektrycznego. Nawiń kilkaset zwojów cienkiego drutu bezpośrednio na stalowy rdzeń (gwóźdź). Ręczne przeprowadzenie tego procesu zajmuje dość dużo czasu. Użyj prostego urządzenia do zwijania. Zaciśnij gwóźdź w uchwycie śrubokręta lub wiertarki elektrycznej, włącz narzędzie i prowadząc drut, nawiń go. Owiń kawałki drutu o większej średnicy na końcach nawiniętego drutu i zaizoluj punkty styku taśmą izolacyjną.
Podczas obsługi magnesu pozostaje jedynie podłączyć wolne końce drutów do biegunów źródła prądu. Rozkład polaryzacji podłączenia nie ma wpływu na pracę urządzenia.
Korzystanie z przełącznika
Dla ułatwienia obsługi sugerujemy nieznaczne ulepszenie powstałego diagramu. Do powyższej listy warto dodać jeszcze dwa elementy. Pierwszy z nich to trzeci przewód w izolacji PCV. Drugi to przełącznik dowolnego typu (klawiatura, przycisk itp.).
Zatem schemat podłączenia elektromagnesu będzie wyglądał następująco:
- pierwszy przewód łączy jeden styk akumulatora ze stykiem przełącznika;
- drugi przewód łączy drugi styk przełącznika z jednym ze styków drutu elektromagnesu;
trzeci przewód uzupełnia obwód, łącząc drugi styk elektromagnesu z pozostałym stykiem akumulatora.
Za pomocą przełącznika włączanie i wyłączanie elektromagnesu będzie znacznie wygodniejsze.
Elektromagnes oparty na cewce
Bardziej złożony elektromagnes wykonany jest na bazie cewki z materiału elektroizolacyjnego - kartonu, drewna, plastiku. Jeśli nie masz takiego elementu, łatwo jest go wykonać samodzielnie. Weź małą rurkę ze wskazanych materiałów i przyklej do niej kilka podkładek z otworami na końcach. Lepiej jest, jeśli podkładki znajdują się w niewielkiej odległości od końców cewki.
Cześć wszystkim! Dzisiaj opowiem Wam o bardzo łatwym, ale spektakularnym eksperymencie, który nazywa się: „Elektromagnes”! Jestem więcej niż pewien, że zna to każdy początkujący radioamator, ale na początek jest w sam raz. Zrobiłem tę domową recenzję dla tych, którzy są zainteresowani działaniem magnesu.
Przed instrukcją przyjrzyjmy się zasadzie działania elektromagnesu. Co mówi nam Wikipedia:
Elektromagnes to urządzenie, które wytwarza pole magnetyczne, gdy przepływa przez nie prąd elektryczny. Zazwyczaj elektromagnes składa się z uzwojenia i rdzenia ferromagnetycznego, który nabywa właściwości magnesu, gdy przez uzwojenie przepływa prąd elektryczny.
- Niejasny? Wyjaśnię prosto:
- Gdzie stosuje się elektromagnesy:
Silne elektromagnesy są wykorzystywane w różnych mechanizmach do różnych celów. Na przykład dźwig elektromagnetyczny jest stosowany w zakładach metalurgicznych i przetwórstwa metali do transportu złomu i gotowych części. W fabrykach często pracują maszyny zwane także „stołami magnetycznymi”, na których można pracować z wyrobami żelaznymi lub stalowymi, które są mocowane za pomocą magnesów za pomocą silnych elektromagnesów. Wystarczy włączyć prąd, aby mocno zabezpieczyć część w dowolnej pozycji na stole, wyłączyć prąd, aby zwolnić produkt. Przy pakowaniu rud magnetycznych od niemagnetycznych, np. przy oczyszczaniu kawałków rudy żelaza ze skały płonnej, stosuje się separatory magnetyczne, w których oczyszczana ruda przechodzi przez silne pole magnetyczne elektromagnesów, które zbiera wszystkie pierwiastki magnetyczne z To.
Będziemy potrzebować:
- Żelazny gwóźdź
- Cienki izolowany drut (im więcej, tym lepiej)
- Bateria (dowolna moc, nie mniejsza niż 1,5V)
- Przedmioty do testowania magnesu (spinacze, guziki, pinezki)
- Narzędzie do ściągania izolacji (opcjonalnie)
- Taśma klejąca
Zasady bezpieczeństwa:
- Nie próbuj podłączać przewodów do gniazdka 220 V. Nasz elektromagnes wykorzystuje prąd, a jeśli podłączysz go do standardowego wysokiego napięcia, spowodujesz zwarcie w całym domu.
- Powinieneś mieć dużo wolnego przewodu aż do akumulatora. Jeśli tak się stanie, nie będziesz mieć silnego opór elektryczny, a bateria ulegnie samozniszczeniu!
- Nasz elektromagnes potrzebuje jedynie niskiego napięcia. Jeśli będziesz używać wysokiego napięcia
zostaniesz porażony prądem.
A teraz do instrukcji:
1. Owiń drut miedziany wokół gwoździa, ale tak, aby na każdym końcu pozostało około 30 cm, upewnij się, że drut jest skręcony tylko w jedną stronę, w przeciwnym razie powstaną dwa małe pola, które będą się wzajemnie kolidować. WAŻNE: Drut należy nawinąć tak, aby znajdował się niedaleko poprzedniego pasma, ale nie znajdował się na nim.
Wskazówka: im więcej warstw, tym silniejszy magnes, możesz nawet zrobić wielowarstwowy.
2. Teraz wyczyśćmy końcówki drutu miedzianego (około 3 cm), najlepiej za pomocą urządzenia do czyszczenia drutu. Należy je wyczyścić, aby zapewnić lepszy przepływ prądu. Po obraniu końcówki będą wyglądać jaśniej niż końcówki nieobrane.
3. Weź jeden koniec drutu i podłącz go do dodatniej strony akumulatora, a następnie sklej je taśmą klejącą, tak aby się stykały. A jeśli naciśniemy palcem, uruchomimy magnes.
WAŻNY: Przewód i baterie plusowe muszą być zawsze podłączone.
Co zrobiliśmy: Połączyliśmy styki w jeden obwód (w zasadzie zwarcie) i wytworzyliśmy pole magnetyczne (pisałem już o tym powyżej). Aby go wyłączyć, musisz zwolnić przewód.
Elektromagnes to magnes, który działa (tworzy pole magnetyczne) tylko wtedy, gdy przez cewkę przepływa prąd elektryczny. Aby zrobić potężny elektromagnes, musisz wziąć rdzeń magnetyczny, owinąć go drutem miedzianym i po prostu przepuścić prąd przez ten drut. Rdzeń magnetyczny zacznie być namagnesowany przez cewkę i zacznie przyciągać żelazne przedmioty. Jeśli chcesz mieć mocny magnes, zwiększ napięcie i prąd, poeksperymentuj. Aby nie martwić się samodzielnym montażem magnesu, można po prostu zdjąć cewkę z rozrusznika magnetycznego (występują w różnych typach, 220 V/380 V). Wyciągasz tę cewkę, wkładasz do niej kawałek dowolnego kawałka żelaza (na przykład zwykły gruby gwóźdź) i podłączasz do sieci. To będzie naprawdę dobry magnes. A jeśli nie masz możliwości zdobycia cewki z rozrusznika magnetycznego, teraz przyjrzymy się, jak samodzielnie wykonać elektromagnes.
Aby złożyć elektromagnes, będziesz potrzebować drutu, źródła prądu stałego i rdzenia. Teraz bierzemy nasz rdzeń i nawijamy wokół niego drut miedziany (lepiej obracać jeden obrót na raz, a nie masowo - wydajność wzrośnie). Jeśli chcemy zrobić mocny elektromagnes, to nawijamy go na kilka warstw, tj. Po nawinięciu pierwszej warstwy przejdź do drugiej warstwy, a następnie nawiń trzecią warstwę. Podczas nawijania należy pamiętać, że cewka, którą nawijasz, ma reaktancję, a podczas przepływu przez nią mniejszy prąd będzie płynął z większą reaktancją. Należy jednak pamiętać, że potrzebny jest nam ważny prąd, ponieważ będziemy go używać do namagnesowania rdzenia, który służy jako elektromagnes. Jednak duży prąd znacznie nagrzeje cewkę, przez którą przepływa prąd, dlatego skoreluj te trzy pojęcia: rezystancję cewki, prąd i temperaturę.
Podczas nawijania drutu wybierz optymalną grubość drutu miedzianego (około 0,5 mm). Możesz też poeksperymentować, biorąc pod uwagę, że im mniejszy przekrój drutu, tym większa będzie reaktancja i odpowiednio, tym mniejszy będzie przepływ prądu. Ale jak nawiniesz grubym drutem (około 1mm) to nie będzie źle, bo im grubszy przewodnik, tym silniejsze pole magnetyczne wokół przewodnika, a co więcej, będzie płynął większy prąd, ponieważ reaktancja będzie mniejsza. Prąd będzie również zależał od częstotliwości napięcia (jeśli jest to prąd przemienny). Warto też powiedzieć kilka słów o warstwach: im więcej warstw, tym większe pole magnetyczne cewki i tym mocniej będzie namagnesował się rdzeń, bo Kiedy warstwy nakładają się na siebie, pola magnetyczne sumują się.
OK, cewka została nawinięta i rdzeń został włożony do środka, teraz można przystąpić do podawania napięcia na cewkę. Podaj napięcie i zacznij je zwiększać (jeśli masz zasilacz z regulacją napięcia, to stopniowo zwiększaj napięcie). Jednocześnie dbamy o to, aby nasza cewka się nie nagrzewała. Napięcie dobieramy tak, aby podczas pracy cewka była lekko ciepła lub tylko ciepła - będzie to nominalny tryb pracy, a prąd znamionowy i napięcie można również poznać mierząc na cewce i dowiedzieć się, jaki jest pobór mocy elektromagnesu mnożąc prąd i napięcie.
Jeśli zamierzasz włączyć elektromagnes z gniazdka 220 V, najpierw zmierz rezystancję cewki. Gdy przez cewkę przepływa prąd o natężeniu 1 ampera, rezystancja cewki powinna wynosić 220 omów. Jeśli 2 ampery, to 110 omów. W ten sposób obliczamy PRĄD = napięcie/rezystancja = 220/110 = 2 A.
To wszystko, włącz urządzenie. Spróbuj przytrzymać gwóźdź lub spinacz do papieru – powinno się przyciągnąć. Jeśli jest słabo przyciągany lub trzyma się bardzo słabo, zwiń pięć warstw drutu miedzianego: pole magnetyczne wzrośnie i opór wzrośnie, a jeśli opór wzrośnie, wówczas zmienią się dane nominalne elektromagnesu i będzie to konieczne aby go ponownie skonfigurować.
Jeśli chcesz zwiększyć moc magnesu, to weź rdzeń w kształcie podkowy i nawiń drut z dwóch stron, dzięki czemu otrzymasz przynętę w kształcie podkowy składającą się z rdzenia i dwóch cewek. Pola magnetyczne dwie cewki się sumują, co oznacza, że magnes będzie działał 2 razy mocniej. Dużą rolę odgrywa średnica i skład rdzenia. Przy małym przekroju otrzymamy słaby elektromagnes, nawet jeśli przyłożymy wysokie napięcie, ale jeśli zwiększymy przekrój serca, to otrzymamy niezły elektromagnes. Tak, jeśli rdzeń jest również wykonany ze stopu żelaza i kobaltu (stop ten charakteryzuje się dobrą przewodnością magnetyczną), to przewodność wzrośnie i dzięki temu rdzeń będzie lepiej namagnesowany przez pole cewki.
Wnioski:
- Jeśli chcemy złożyć mocny elektromagnes, to nawijamy maksymalną liczbę warstw (średnica drutu nie jest tak ważna).
- Najlepiej jest wziąć rdzeń w kształcie podkowy (wystarczy zasilić tylko 2 cewki).
- Rdzeń musi być stopem żelaza i kobaltu.
- Jeśli to możliwe, prąd powinien płynąć jak najwięcej, ponieważ to on wytwarza pole magnetyczne.
