תוֹכֶן
- TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
- הכל אודות אינדוקציה אלקטרומגנטית
- הגדל את העוצמה הנוכחית
- הגדל את מספר הפיתולים
- השתמש בליבה מגנטית פראו
אלקטרומגנטים עובדים באותה מידה כמו מגנטים קבועים. למעשה הם מועילים אפילו יותר, מכיוון שאתה יכול להפעיל ולכבות אותם. תוכלו למצוא אלקטרומגנטים בכוננים קשיחים, ברמקולים ואפילו בציוד מתוחכם כמו מכונות MRI ו- CERNs Large Hadron Collider בג'נבה, שוויץ. ברור שאתה זקוק לאלקטרומגנט חזק יותר עבור קולט החלקיקים מאשר לך עבור רמקול, אז איך מדענים הופכים מגנטים חזקים מספיק כדי למקד קרן אלקטרונים? התשובה היא קצת יותר מסובכת מאשר פשוט להפוך אותם לגדולים יותר, אם כי זה חלק ממנה. החומרים שבהם אתה משתמש, המתח שאתה מפעיל וטמפרטורת הסביבה חשובים כולם.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
כדי להגדיל את כוחו של אלקטרומגנט, תוכלו להגדיל את זרם הכוח, וישנן מספר דרכים לעשות זאת. אתה יכול גם להגדיל את מספר הפיתולים, להוריד את טמפרטורת הסביבה או להחליף את הליבה הלא מגנטית שלך בחומר מגנטי.
הכל אודות אינדוקציה אלקטרומגנטית
המדען הדני האנס כריסטיאן אורסטד היה האדם הראשון שהבחין שזרם שעובר דרך חוט יכול להשפיע על מצפן סמוך. במילים אחרות, הוא מייצר שדה מגנטי. אם אתה מסתובב את החוט סביב ליבה ויוצר את מה שנקרא סולנואיד, קצות הליבה יניחו קוטביות הפוכות, ממש כמו מגנט קבוע. חוזק השדה תלוי בעוצמת הזרם, במספר הפיתולים ובחומר הליבה. זה כל מה שאתה צריך לזכור אם אתה רוצה לחזק את המגנט.
הגדל את העוצמה הנוכחית
על פי חוק אמפרס, השדה המגנטי סביב חוט הנושא זרם הוא ביחס ישיר לחוזק הזרם. במילים אחרות, הגדילו את עוצמת הזרם ותגדילו את השדה המגנטי, ויש יותר מדרך אחת לעשות זאת:
הגדל את מספר הפיתולים
כוחו של אלקטרומגנט, הידוע גם בכוחו המגנטי-מוטורי (mmf), פרופורציונלי ישירות לא רק לזרם (I), אלא גם למספר הפיתולים (n) סביב הסולנואיד. הגדלת מספר הפיתולים היא ככל הנראה הדרך הקלה ביותר להגדיל את חוזקה של אלקטרומגנט. מכיוון mmf = nI, הכפלת מספר הפיתולים מכפילה את חוזק המגנט. זה בסדר לעטוף את החוטים בשכבות סביב ליבת הסולנואיד. השדה המגנטי אינו מושפע כאשר חוטים במגע זה עם זה.
השתמש בליבה מגנטית פראו
אם אתה רוצה, אתה יכול ליצור אלקטרומגנט על ידי עטיפת חוטים סביב גליל מגבת נייר משומש, אבל אם אתה רוצה מגנט חזק, עטוף אותם סביב ליבת ברזל במקום זאת. ברזל הוא חומר מגנטי, והוא הופך לממגנט כשאתה מפעיל את הזרם. זה נותן לך, למעשה, שני מגנטים למחיר של אחד. פלדה מכילה ברזל, כך שהיא תתנהג באותה צורה, אם כי לא באותה עוצמה. שתי מתכות פראו-מגנטיות נוספות שעשויות להיתקל בהן הן ניקל וקובלט.