L'électricité et le magnétisme sont étroitement liés et sont en fait en réalité deux aspects du même phénomène. Bien qu'une grande partie est encore inconnue sur la nature de ces forces, le concept de base est que le courant électrique produit un champ magnétique. Ce champ peut être contrôlé par divers moyens pour produire des électroaimants avec des gammes de puissance opérationnelles spécifiques et la force de levage. En enveloppant plusieurs tours de fil de cuivre autour d'un matériau magnétique, tels que le fer, et le contrôle de la puissance électrique à travers le conducteur, un aimant de toute la force peut théoriquement être produit, avec une ingéniosité suffisante.
Instructions
1 Enveloppez plusieurs tours du fil d'aimant autour de l'arbre en acier de haut en bas. Lorsque l'extrémité de l'arbre est atteinte, continuer l'enroulement dans le même sens de rotation, mais remonte vers le haut. poursuivre l'enroulement toujours dans le même sens. Lorsque le sommet est atteint à nouveau, continuer vers le bas. Continuer à faire jusqu'à ce que l'enroulement du fil est d'une longueur suffisante. Comme plus de fil de cuivre est utilisé, la résistance augmentera et nécessitent donc une tension accrue à exécuter.
2 Utilisez la loi d'Ohm pour déterminer les besoins en énergie nécessaires de la bobine. Le courant tiré par la bobine est égale à la tension d'alimentation, divisée par la résistance de la bobine. La consommation d'énergie est calculée en volts multiplié par ampère. Plus le calibre (diamètre inférieur) utilisé pour le fil d'enveloppement est élevée, plus la résistance à travers la bobine sera. L'augmentation de la résistance, soit par l'augmentation de la longueur du fil ou de la diminution de son diamètre, par exemple, nécessite une tension plus élevée au tirage d'une quantité égale de courant, et donc à maintenir la même puissance.
3 Fixer l'enroulement du fil avec du ruban adhésif ou attacher l'extrémité du fil de cuivre dans un noeud ne peut donc pas se détendre.
4 Retirez environ un pouce de l'émail ou de l'isolation de chaque extrémité du fil enroulé. Ceci expose électriquement le conducteur et les fils servent de bornes pour l'électro-aimant.
5 Attachez les deux extrémités, ou des bornes, de l'électro-aimant à une tension variable ou alimentation de courant variable, soit directement, soit en utilisant des fils des cavaliers de la pince crocodile.
6 Allumez l'alimentation électrique et d'ajuster la tension jusqu'à ce que l'électro-aimant est la force souhaitée.
Conseils et avertissements
- l'intensité du champ magnétique est inversement proportionnelle au carré de la distance entre les deux objets. Si un trombone peut être soulevé un pouce par un certain électroaimant, il faudrait un autre électroaimant neuf fois plus fort pour soulever le même clip de papier à une distance de trois pouces (3 ^ 2).
- Gardez à l'esprit, les champs magnétiques ne sont pas correctement expliqués par la physique classique. La physique quantique et les mathématiques donc avancées sont nécessaires pour fournir une meilleure prédiction de ce qui se passera sous certaines conditions.
- Pour l'ingénieur d'électroaimants de levage, cependant, un essai et une approche d'erreur peuvent habituellement suffisante pour produire une assez forte électroaimant.
- En règle générale, un courant plus fort produit un champ plus fort magnétique. Si l'emballage de votre fil de cuivre est de 10 ohms et vous placer 30 volts à travers elle, 3 ampères couleront. 30 volts multiplié par 3 ampères est de 90 watts.
- La résistance du fil de cuivre enroulé autour de l'arbre en acier va créer de la chaleur. Attendez-vous à ce que l'électro-aimant devient chaud et de gérer de manière appropriée, bien que ce ne sera pas nécessairement le cas. Dans le pire des cas, l'émail ou de l'isolation sur le fil de cuivre va brûler et prendre feu. Le cuivre se peut même devenir assez chaud pour faire fondre. Envisagez de placer un fusible en ligne avec l'électro-aimant pour protéger l'alimentation électrique dans le cas où cela se produit.