Простейший электромагнит из гвоздя, батарейки и провода

Хотелось бы иметь возможность создать самостоятельно мощный электромагнит для разных дел, которых сразу найдется немало. Но это совсем не просто, как показывает практика. А вот простой электромагнит на основе обычного гвоздя, батарейки и провода сделать по силам даже младшему школьнику причем все это можно сделать дома, заранее купив в магазине необходимые детали. Кстати, на уроках физики эта идея тоже может пригодится.

Расскажем, какие запачасти и действия необходимы для этого маленького магнитика.

Итак, нам необходимо приготовить перед работой медный провод, электрический ленту, батареи AA, гвоздь, ножницы, булавки.

Во-первых, мы должны обернуть медный провод вокруг гвоздя.

Очень важно, чтобы витки провода плотно легли на катушку. Отрежьте лишнее и чистим провод от изоляции. Затем подключите клеммы. Отрежьте кусок изоленты. Подключите один контакт к минусу и второй -к плюсу.

Мы получили такой электрический магнит. В заключение его нужно проверить.

А приобрести мощный магнит можно в китайском интернет-магазине.

Подробнее о то, как создать электромагнит

Довольно легко построить электромагнит. Все, что вам нужно сделать, это обернуть несколько витков изолированных медных проводов вокруг железного сердечника. Если вы присоедините батарею к проводу, электрический ток начнет течь, и железный сердечник станет намагниченным. Когда аккумулятор отсоединен, железный сердечник потеряет свой магнетизм. Выполните следующие шаги, если хотите построить электромагнит, описанный в нашем эксперименте « Магниты и электромагниты» :

Шаг 1 – Соберите материалы

Чтобы построить электромагнит, описанный в нашем эксперименте « Магниты и электромагниты» , вам понадобятся:

Один железный гвоздь длиной 15 сантиметров. Три метра изолированного многожильного медного провода. Одна или несколько батареек D-cell.

Шаг 2 – Удалите часть изоляции

Медная проволока должна быть выставлена ​​так, чтобы батарея могла хорошо подключиться к электросети. Используйте пару проводов для удаления нескольких сантиметров изоляции с каждого конца провода.

Шаг 3 – Оберните провод вокруг гвоздя

Аккуратно оберните провод вокруг гвоздя. Чем больше проволоки вы обернете вокруг гвоздя, тем сильнее будет ваш электромагнит. Убедитесь, что вы оставили достаточно разматываемого провода, чтобы вы могли прикрепить аккумулятор.

Провод обернут вокруг гвоздя, чтобы создать электромагнит.

Когда вы обматываете провод вокруг гвоздя, убедитесь, что вы делаете это в одном направлении. Вам нужно это сделать, потому что направление магнитного поля зависит от направления создаваемого им электрического тока. Движение электрических зарядов создает магнитное поле. Если бы вы могли видеть магнитное поле вокруг провода, на котором протекает электричество, это было бы похоже на серию кругов вокруг провода.

Если электрический ток течет прямо к вам, созданное им магнитное поле крутится вокруг провода против часовой стрелки. Если направление электрического тока отменяется, магнитное поле также меняет направление и направляет провод по часовой стрелке. Если вы оберните часть провода вокруг гвоздя в одном направлении, а часть провода – в другом направлении,

Магнитное поле вокруг токопроводящей проволоки.

Шаг 4 – Подключите аккумулятор

Прикрепите один конец провода к положительной клемме аккумулятора, а другой конец провода – к отрицательной клемме аккумулятора. Если все пошло хорошо, ваш электромагнит теперь работает!

Не беспокойтесь о том, какой конец провода вы прикрепляете к положительной клемме аккумулятора, а какой – к отрицательной клемме. Ваш магнит будет работать так же хорошо, как и в любом случае. Что изменит полярность вашего магнита. Один конец вашего магнита будет его северным полюсом, а другой конец будет его южным полюсом. Реверсируя способ подсоединения аккумулятора, вы можете перевернуть полюсы вашего электромагнита.

Советы по усилению вашего электромагнита

Чем больше оборотов провода у вашего магнита, тем лучше. Имейте в виду, что чем дальше провод от ядра, тем менее эффективным он будет.

Чем больше тока проходит через провод, тем лучше. Внимание! Слишком много тока может быть опасным! Когда электричество проходит через провод, часть электрической энергии преобразуется в тепло. Чем больше ток течет через провод, тем больше тепла генерируется. Если вы удвоите ток, проходящий через провод, генерируемое тепло увеличится в 4 раза ! Если вы утроите ток, проходящий через провод, вырабатываемая теплота увеличится в 9 раз ! Вещи могут быстро стать слишком горячими для обработки.

Попробуйте экспериментировать с разными ядрами. Более толстая сердцевина может создать более мощный магнит. Просто убедитесь, что материал, который вы выберете, может быть намагничен. Вы можете проверить свое ядро ​​с помощью постоянного магнита. Если постоянный магнит не притягивается к вашему ядру, он не станет хорошим электромагнитом.

Например, алюминиевый стержень не является хорошим выбором для сердечника вашего магнита.

Магнит из гвоздя

Сегодня я хотел бы рассказать вам, как сделать простой электрический магнит.

 

Может быть, кто-то уже знает это или учился на уроках физики или ремесел. Я собираюсь показать это тем, кто еще этого не знает. Нам нужен медный провод, изолента, батарейка АА, гвоздь, ножницы, в коробке есть штыри для тестирования.

Сначала нам нужно обмотать медный провод вокруг ногтя.

Это выглядит так. Необходимо, чтобы катушки были плотными. Отрежьте концы и снимите изоляцию.

Затем подключите клеммы. Отрежьте кусок изоленты. Подключите один контакт к минусу, а второй – к плюсу. У нас есть такой электрический магнит. Давайте проверим это.

Большое спасибо за просмотр.

http://crazyinvent.com

Как сделать электромагнит — блог Мира Магнитов

Электромагнит, в отличие от постоянного магнита, приобретает свои свойства только под воздействием электрического тока. С его помощью он меняет силу притяжения, направление полюсов и некоторые другие характеристики.

Некоторые увлеченные механикой люди самостоятельно делают электромагниты, чтобы использовать их в самодельных установках, механизмах и разнообразных конструкциях. Сделать электромагнит своими руками несложно. Используются простые приспособления и подручные материалы.

Самый простой набор для изготовления электромагнита

Что понадобится:

• Один железный гвоздь 13-15 см. в длину или иной металлический предмет, который и станет сердечником электромагнита.
• Около 3 метров изолированной медной проволоки.
• Источник электропитания — аккумуляторная батарея или генератор.
• Небольшие провода для контакта провода с батарейкой.
• Изолирующие материалы.

Если вы используете более крупную металлическую заготовку для создания магнита, то количество медной проволоки должно пропорционально увеличиваться. Иначе магнитное поле получится слишком слабым. Сколько именно понадобится обмотки, точно ответить нельзя. Обычно мастера выясняют это экспериментальным путем, увеличивая и уменьшая количество проволоки, параллельно измеряя изменения магнитного поля. Из-за избытка проволоки сила магнитного поля тоже становится меньше.

Пошаговая инструкция

Следуя простым рекомендация, вы легко сделаете электромагнит самостоятельно.

Зачищаем концы медного провода

Шаг 1

Очистите от изоляции концы медного провода, который будете наматывать на сердечник. Достаточно 2-3 см. Они понадобятся, чтобы соединить медную проволоку с обычной, которая в свою очередь будет подключаться к источнику питания.

Наматываем медный провод вокруг гвоздя

Шаг 2

Вокруг гвоздя или другого сердечника аккуратно намотайте медный провод так, чтобы витки были расположены параллельно друг к другу.

Делать это необходимо только в одном направлении. От этого зависит расположение полюсов будущего магнита. Если вы захотите изменить их расположение, то можно просто перемотать проволоку в другом направлении. Не выполнив этого условия, вы добьетесь того, что магнитные поля различных секций будут воздействовать друг на друга, из-за чего сила магнита будет минимальной.

Подсоединяем провод к батарейке

Шаг 3

Концы очищенного медного провода соедините с двумя заранее подготовленными обычными проводками. Соединение заизолируйте, а один конец проводка подключите к клемме положительного заряда на аккумуляторе, а другой — на противоположный конец. Причем неважно, какой проводок к какому концу будет подключен — это не отразится на эксплуатационных возможностях электромагнита. Если все сделано правильно, то магнит сразу же начнет работать! Если у аккумулятора есть реверсивный способ подключения, то вы сможете изменить направление полюсов.

Электромагнит работает!

Как повысить силу магнитного поля

Если полученный магнит кажется вам недостаточно мощным, попробуйте увеличить количество витков медного провода. Не забывайте о том, что, чем дальше расположены провода от железной сердцевины, тем меньше будет воздействие их на металл. Другой способ — подключить более мощный источник питания. Но и тут нужно быть осторожнее. Слишком сильный ток разогреет сердечник. При высоком нагреве плавится изоляция, и электромагнит может стать опасным.

Подключили мощный источник питания — магнит стал мощнее

Есть смысл поэкспериментировать с сердечниками. Возьмите более толстое основание — металлический брусок шириной 2-3 см. Узнать, насколько мощный получился электромагнит, позволит специальный прибор, измеряющий силу магнитного поля. С его помощью и методом экспериментов вы найдете золотую середину в создании электромагнита.

Как сделать простой электромагнит своими руками

А вы знаете, что магнит может быть не только постоянным, но и работающим от электрической энергии с возможностью включения и выключения магнитного поля? Так называемые электромагниты широко применяются в электротехнике. Подобный электромагнит вы можете сделать самостоятельно. Далее узнаете как сделать электромагнит в домашних условиях.

Как изготовить электромагнит подробно изложено в данной инструкции.

Предупреждение: чем больший ток будет проходить через провод самодельного электромагнита, тем сильнее провод будет нагреваться и это даже может вызвать возгорание. Для уменьшения нагрева, при создании электромагнита, используйте более толстый медный провод.

Материалы:

• Телефонный провод (или медный эмалированный кабель от трансформатора).
• Инструмент для зачистки кабеля.
• Ножницы.
• Плоскогубцы.
• Элемент питания типа «D» (или другой источник питания).
• Липкая лента или клей.
• Сердечник из черного металла, используйте стальной гвоздь или отрезок трубы.
• Маленькие железные предметы для тестирования (винты, гвозди и др.).
• Ваши руки.

Файлы

Шаг 1: Саймон говорит: Зачищай!

Удалите наружную оболочку телефонного кабеля, не трогая при этом оболочку самих проводов. Для изготовления мощного плоского электромагнита своими руками достаточно 0,6-1,0 метра такого кабеля.

Зачистите концы провода (если у вас несколько коротких обрезков проводов, то скрутите их концы или спаяйте, чтобы получился один длинный провод, а затем заизолируйте соединения изоляционной лентой). Теперь необходимо зафиксировать один конец шнура на сердечнике.

Приклейте конец провода к сердечнику с помощью клея или липкой ленты.

Начинайте наматывать кабель, как показано на видео ниже.

Файлы

Шаг 2: Завершаем намотку

После того, как вы намотаете катушку на сердечник (витки мотайте только в одном направлении, иначе в магните будут создаваться противоположные магнитные поля, которые будут взаимно гасить друг друга), завяжите или приклейте второй конец к катушке; вы также можете обернуть катушку липкой лентой.

Примечание: не оборачивайте липкой лентой полностью весь сердечник, иначе он будет хуже магнитить.

Пришло время проверить работу вашего электромагнита.

Поставьте элемент питания минусовым контактом на один конец провода, а другой конец держите в руке. Теперь прикоснитесь проводом, который вы держите, к верхнему, плюсовому контакту батарейки. Пододвиньте какую-нибудь железяку к металлическому сердечнику. Вы можете почувствовать (а может и нет), притяжение детали к сердечнику электромагнита. Магнитная сила притяжения зависит от силы тока, проходящей через электромагнит и количества витков катушки. Прикоснитесь железной деталью, и она прилипнет к нему.

См. видео ниже.

Файлы

Шаг 3: Увеличиваем силу электромагнитного поля и монтируем ручку

Посмотрите видео, ссылка на которое есть в конце этой статьи, и вам станет понятнее устройство электромагнита.

Чтобы увеличить силу магнитного поля, нужно увеличить количество витков электромагнита. После того, как вы намотаете первый ряд провода, оберните ряд липкой лентой и намотайте еще один поверх ленты. Убедитесь в том, что вы продолжаете намотку катушки все в том-же направлении. Вы можете намотать столько слоев, сколько захотите, но имейте ввиду, что чем дальше от сердечника находится слой, тем ниже его КПД.

Примечание: вышесказанное означает, что магнитное поле самого магнита будет увеличиваться (суммироваться) при увеличении числа слоев катушки, но магнитное поле каждого отдельно взятого слоя будет уменьшаться, при отдалении его от сердечника.

Чтобы сделать ручку:

1. Зафиксируйте оба конца провода на задней части сердечника.
2. Примотайте изолентой концы к сердечнику, чтобы они не разошлись.
3. Наденьте на заднюю часть кусок трубки из немагнитного материала. Трубка должна плотно надеваться на сердечник.
4. Примотайте изолентой трубку, чтобы она не соскочила.

Примечание: при высокой силе тока и сильном нагреве, включайте электромагнит на короткий период; при невысокой силе тока – электромагнит можно использовать в течение длительного времени.

Файлы

как собирается простейший электромагнит — Школьные Знания.

com От себя скажу задолбешься
Для сборки электромагнита тебе понадобится проволока, источник постоянного тока и сердечник. Теперь берем  сердечник и мотаем медную проволоку на него (лучше виток витку, а не в навал – увеличится коэффициент полезного действия). Если хотим сделать мощный электро магнит, то мотаем в несколько слоев, т. е. когда намотали первый слой, переходим во второй слой, а потом мотаем третий слой. При намотке учитывайте, что то, что вы намотаете, эта катушка имеет реактивное сопротивление, и при протекании через эту катушку будет проходить меньший ток при большом реактивном сопротивлении. Но тоже учитывайте, нам нужен и важен ток, потому, что мы будем током намагничивать сердечник, который служит в качестве электро магнита. Но большой ток сильно будет нагревать катушку, по которой протекает ток, так что соотнесите эти три понятия: сопротивление катушки, ток и температура.
При намотке провода выберите оптимальную толщину медной проволоки (где-то 0,5 мм). А можете и поэкспериментировать, учитывая, что чем меньше сечение проволоки, тем больше будет реактивное сопротивление и соответственно ток протекать будет меньший. Но если вы будите мотать толстым проводом (примерно 1мм), было бы не плохо, т.к. чем толще проводник, тем сильнее магнитное поле вокруг проводника и плюс ко всему будет протекать больший ток, т.к. реактивное сопротивление будет меньше. Так же ток будет зависеть и от частоты напряжения (если от переменного тока). Так же стоит сказать пару слов о слоях: чем больше слоев, тем больше магнитное поле катушки и тем сильнее будет намагничивать сердечник, т.к. при наложении слоев магнитные поля складываются.

Хорошо, катушку намотали, и сердечник внутрь вставили, теперь можно приступить к подаче напряжения на катушку. Подаем напряжение и начинаем увеличивать его (если у вас блок питания с регулировкой напряжения, то плавно поднимайте напряжение). Следим при этом чтобы наша катушка не грелась. Подбираем напряжение такое, чтобы при работе катушка была слегка теплой или просто теплой – это будет номинальный режим работы, а так же можно будет узнать номинальный ток и напряжение, замерив на катушке и узнать потребляемую мощность электромагнита, перемножив ток и напряжение.

Если вы собираетесь включать от розетки 220 вольт электромагнит, то вначале обязательно измерьте сопротивление катушки. При протекании через катушку тока в 1 Ампер сопротивление катушки должно быть 220 ом. Если 2 Ампера, то 110 Ом. Вот как считаем ТОК=напряжение/сопротивление= 220/110= 2 А.

Все, включили устройство. Попробуйте поднести гвоздик или скрепку – она должна притянуться. Если плохо притягивается или очень плохо держится, то домотайте слоев пять медной проволки: магнитное поле увеличится и сопротивление увеличится, а если сопротивление увеличится, то номинальные данные электро магнита изменятся и нужно будет перенастроить его.

Если хотите увеличить мощность магнита, то возьмите подковообразный сердечник и намотайте провод на две стороны, таким образом получится манит-подкова состоящий из сердечника и 2-ух катушек. Магнитные поля двух катушек сложатся, а значит, магнит в 2 раза будет работать мощнее. Большую роль играет диаметр и состав сердечника. При малом сечении получится слабый электромагнит, хоть если мы и подадим высокое напряжение, а вот если увеличим сечение сердечка, то у нас выйдет не плохой электромагнит. Да если еще сердечник будет из сплава железа и кобальта (этот сплав характеризуется хорошей магнитной проводимостью), то проводимость увеличится и за счет этого сердечник будет лучше намагничиваться полем катушки.

Делаем электромагнит в домашних условиях

Электромагнит является очень полезным устройством, который массово используется в промышленности и во многих сферах человеческой деятельности. Хоть это устройство и может показаться сложным по своей конструкции, однако оно легкое в изготовлении и маленький домашний электромагнит можно сделать в домашних условиях из подручных средств.

Давайте посмотрим процесс создания этой самоделки в видео:

Для того, чтобы сделать маленький электромагнит в домашних условиях нам понадобится:
— Железный гвоздь или болт;
— Медная проволока;
— Наждачная бумага;
— Алкалиновая батарейка.

В самом начале следует отметить, что не советуется брать слишком толстую проволоку. Медная проволока диаметром в один миллиметр отлично подойдет для будущего электромагнита. Что касается размера гвоздя или болта, то идеальным вариантом будет длина в 7-10 сантиметров.

Итак, приступим к изготовлению мини электромагнита. Вначале нам нужно намотать медную проволоку на болт. Важно обратить внимание на то, чтобы каждый виток плотно прилегал к предыдущему.

Намотать проволоку нужно так, чтобы в обеих концах осталось по куску проволоки.

Далее при помощи наждачной бумаги удаляем изоляцию с концов проволоки.

Осталось лишь подключить наши провода к источнику, а именно алкалиновой батарее. После этого наш болт будет притягивать металлические элементы.

Принцип работы электромагнита очень прост. Когда электрический ток проходит через катушку с сердечником образуется магнитное поле, которое и притягивает металлические элементы. Мощность электромагнита зависит от плотности витка и количества слоев медной проволоки, а также от силы тока.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Модель электромагнитного поезда

Цель

Создание модели электромагнитного поезда, которую можно использовать в демонстрационном эксперименте на уроках физики для изучения явлений электромагнитного взаимодействия.

Описание

Электромагнитное взаимодействие представляет собой взаимодействие между частицами, имеющими электрический заряд. При этом взаимодействие осуществляется посредством электромагнитного поля. Мир, который нас окружает, − проявление электромагнитного взаимодействия. Большое количество сил в механике имеет электромагнитную природу (силы натяжения, упругости и т. д.). Благодаря электромагнитному взаимодействию существуют атомы и молекулы, поскольку их «связывают» электромагнитные силы. Электромагнитное взаимодействие является основой всех существующих явлений на Земле.

Автором изучено явление электромагнитной индукции как наиболее яркого проявления электромагнитного взаимодействия. Проанализированы характеристики соленоида, являющегося основным элементом создаваемой модели, выявлены параметры, потенциально влияющие на скорость движения.

Движение батарейки происходит за счёт взаимодействия магнитов на его концах со спиралью. Присоединяя к батарейке магниты, мы делаем из неё большой магнит, один полюс которого будет отталкиваться от спирали, по которой идёт ток, а другой − притягиваться, при этом двигаясь.

Опытным путём были уточнены ключевые параметры, влияющие на скорость движения: состав проволоки, количество и толщина магнитов, параметры батарейки, диаметр проволоки, расстояние между витками намотки. Собрана действующая модель электромагнитного поезда.

Рассчитана индукция магнитного поля в средней части соленоида созданной модели.

Рассмотрено практическое применение явлений электромагнитного взаимодействия для транспортировки, выявлены существующие преимущества и недостатки Hyperloop и Маглев.

Также проведён анализ существующих в школе автора решений поставленной проблемы необходимости повышения интереса у школьников к изучению физики. Критерии анализа: наглядность, возможность изменить параметры процесса, прямая связь с передовыми направлениями инженерных исследований и разработок.

Результат

Создана работающая модель простейшего электромагнитного поезда. Используемые материалы и способ изготовления корректировались опытным путём. Рассчитана индукция магнитного поля в средней части соленоида на основе параметров созданной модели, величина составила 0,027 Тл.

Модель демонстрирует осуществление движения и перемещения предмета за счёт электромагнитного взаимодействия.

Демонстрация модели на уроках в 7−9 классах школы и обсуждение возможности использования явлений электромагнитного взаимодействия при создании «пятого вида транспорта», в том числе в рамках проектов Илона Маска, вызвали неподдельный интерес ребят. В результате дискуссии пришли к выводу о том, что транспортировка таким способом на текущем этапе развития технологий может быть эффективна для грузов, что и подтверждается мнением руководства РЖД. При помощи созданной модели можно проводить эффектные эксперименты, которые сделают уроки интереснее. Модель используется в школе автора для демонстрационного эксперимента на постоянной основе в рамках преподавания курса физики, а также курсов дополнительного образования.

Оснащение и оборудование

Медная проволока; неодимовые магниты; батарeйка; дрель-шуруповёрт; металлическая трубка; тиски слесарные.

Сотрудничество

МГУ им. М.В. Ломоносова

Перспективы использования результатов работы

Тестирование модели в вакууме, изменение и измерение параметров модели с учётом будущих знаний по физике в 10−11 классах.

Награды/достижения

1.    Московский городской конкурс исследовательских и проектных работ обучающихся (заключительный этап), 2019 год – призёр.

2.    Городская открытая научно-практическая конференция «Наука для жизни», 2019 год – победитель.

3.     74-е Дни науки НИТУ МИСиС, 2019 – призёр.

Особое мнение

«Участие в конференции – это уникальный опыт и отличная возможность представить свой проект и получить объективную оценку от экспертов высокого уровня. Формат стендовых докладов делает участие в конференции очень интересным и позволяет школьникам обмениваться как непосредственно идеями, так и опытом их реализации»

Магнитек — Пример простейшего расчёта электромагнита

Электромагнит применяется во многих электротехнических приборах. Он представляет собой катушку из проволоки, намотанной на железный сердечник, форма которого может быть различной. Железный сердечник является одной частью магнитопровода, а другой частью, с помощью которой замыкается путь магнитных силовых линий, служит якорь. Магнитная цепь характеризуется величиной магнитной индукции — В, которая зависит от напряженности поля и магнитной проницаемости материала. Именно поэтому сердечники электромагнитов делают из железа, обладающего высокой магнитной проницаемостью.  

   При конструировании электромагнитов весьма желательно получить большой силовой поток. Добиться этого можно, если уменьшить магнитное сопротивление. Для этого надо выбрать магнитопровод с наименьшей длиной пути силовых линий и с наибольшим поперечным сечением, а в качестве материала — железоматериал с большой магнитной проницаемостью.

   Другой путь увеличения силового потока путем увеличения ампервитков не является приемлемым, так как в целях экономии проволоки и питания следует стремиться к уменьшению ампервитков.

   Обычно расчеты электромагнитов делаются по специальным графикам. В целях упрощения в расчетах мы будем также пользоваться некоторыми выводами из графиков. Предположим, требуется определить ам-первитки и силовой поток замкнутого железного магнитопровода, изображенного на рисунке 4,а и сделанного из железа самого низкого качества.

   Рассматривая график намагничивания железа, нетрудно убедиться, что наиболее выгодной является магнитная индукция в пределах от 10 000 до 14 000 силовых линий на 1 см2, что соответствует от 2 до 7 ампервиткам на 1 см. 25 кг. При определении подъемной силы необходимо помнить, что она зависит не только от длины магнитопровода, но, и от площади соприкосновения якоря и сердечника. Поэтому якорь должен точно прилегать к полюсным наконечникам, иначе даже малейшие воздушные прослойки вызовут сильное уменьшение подъемной силы.

   Далее производится расчет катушки электромагнита. В нашем примере подъемная сила в 25 кг обеспечивается 60 ампервитками. Рассмотрим, какими средствами можно получить произведение N-J—60 ампервиткам.

   Очевидно, этого можно добиться либо путем использования большого тока при малом количестве витков катушки, например 2 а и 30 витков, либо путем увеличения числа витков катушки при уменьшении, тока, например 0,25 а и 240 витков. Таким обра-1 зом, чтобы электромагнит имел подъемную силу в 25 кг, на его сердечник можно намотать, и 30 витков и 240 витков, но при этом изменить величину питающего тока. Конечно, можно выбрать и другое соотношение.

   Однако изменение величины тока в больших пределах не всегда возможно, так как оно обязательно потребует изменения диаметра применяемой проволоки. Так, при кратковременной работе (несколько минут) для проводов диаметром до 1. мм допустимую плотность тока, при которой не происходит сильного перегревания провода, можно принять равной 5 A/мм2. В нашем примере проволока должна быть следующего сечения: для тока в 2A — 0,4 мм2, а для тока в 0,25A — 0,05 мм2.

   Каким же из этих проводов следует производить обмотку?
С одной стороны, выбор диаметра провода может определяться имеющимся у руководителя ассортиментом проволоки, с другой — возможностями источников питания как по току, так и по напряжению. Действительно, две катушки, одна из которых изготовлена из толстой проволоки в 0,7 мм и с небольшим числом витков — 30, а другая — из проволоки в 0,2 мм и числом витков 240, будут иметь резко различное сопротивление.

   Зная диаметр проволоки и ее длину, можно легко определить сопротивление. Длина проволоки равна произведению общего числа витков на длину одного из них (среднюю): l=Nxlt где lt — длина одного витка, равная 3,14 x Д. В нашем примере Д = 2 см, и 1г x 6,3 см. Следовательно, для первой катушки длина провода будет 30 x 6,3 = 190 см, а для второй — 240 X 6,3 = 1 512 см. Сопротивления обмоток будут также различными. 

   Пользуясь законом Ома, нетрудно вычислить необходимое напряжение. Так, для создания в обмотках тока в 2A необходимое напряжение равно 0,2B, а для тока в 0,25A — 2,5B.

   Таким образом, для питания первой катушки достаточно одного элемента или аккумулятора, причем для понижения напряжения приходится включать реостат; для питания второй катушки необходимо взять два элемента, соединяя их последовательно. Ясно, что во втором случае имеется меньше потерь электроэнергии и обмотка получается более выгодной.

   Анализ полученных результатов позволяет сделать еще такой вывод: диаметр проволоки подбирается так, чтобы питание катушки можно было производить только от одного элемента (или аккумулятора) без каких-либо реостатов, где энергия тратится непроизвольно. Нетрудно заметить, что при диаметре проволоки приблизительно 0,4 мм и силе тока около 0,4 а нужное напряжение для питания катушки составит 1,3-г-1,4 в,-то-есть как раз напряжение одного элемента.  

Таков элементарный расчет электромагнитов.

СОЗДАЙТЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТ — ScienceBob.com

Вам понадобится

Большой железный гвоздь (около 3 дюймов)
Около 3 футов тонкого медного провода с покрытием
Свежая батарея размера D
Некоторые скрепки или другие небольшие магнитные предметы

Что делать

1. Оставьте около 8 дюймов проволоки на одном конце и оберните большую часть проволоки вокруг гвоздя. Старайтесь не перекрывать провода.
2. Обрежьте провод (при необходимости) так, чтобы на другом конце оставалось еще около 8 дюймов.

3. Теперь удалите примерно 2,5 сантиметра пластикового покрытия с обоих концов провода и прикрепите один провод к одному концу батареи, а другой провод к другому концу батареи. См. Картинку ниже. (Лучше всего прикрепить провода к аккумулятору — будьте осторожны, провод может сильно нагреться!)
4. Теперь у вас есть ЭЛЕКТРОМАГНИТ! Поместите кончик гвоздя рядом с несколькими скрепками, и он должен их поднять!
ПРИМЕЧАНИЕ. При изготовлении электромагнита аккумулятор расходуется довольно быстро, поэтому аккумулятор может нагреваться, поэтому отключите провода, когда закончите исследование.

Как это работает?

Большинство магнитов, как и на многих холодильниках, нельзя выключить, их называют постоянными магнитами. Магниты, подобные тем, которые вы сделали, которые можно включать и выключать, называются ЭЛЕКТРОМАГНИТАМИ. Они работают на электричестве и являются магнитными только тогда, когда электричество течет. Электричество, протекающее по проволоке, распределяет молекулы в ногте так, что они притягиваются к определенным металлам. НИКОГДА не приближайте провода электромагнита к бытовой розетке! Будьте осторожны — получайте удовольствие!

СДЕЛАТЬ ЭКСПЕРИМЕНТ

Данный проект является ДЕМОНСТРАЦИЕЙ.Чтобы провести настоящий эксперимент, попробуйте ответить на следующие вопросы:

1. Влияет ли количество раз, когда вы наматываете проволоку на ноготь, на его прочность?

2. Влияет ли толщина или длина гвоздя на силу электромагнитов?

3. Влияет ли толщина провода на мощность электромагнита?

Наука Боб

Как сделать простой электромагнит

Что вам понадобится

• Около одного метра изолированного провода (его можно получить от неиспользованного кабеля питания или зарядного устройства для телефона)
• Инструмент для зачистки проводов или ножницы
• Десертная ложка или вилка из нержавеющей стали
• Клейкая лента
• Батарея (подойдет размер AA, AAA или C)
• Скрепки (или канцелярские кнопки)

Что делать

1. Снимите примерно 2 см изоляции с обоих концов провода с помощью инструмента для зачистки проводов или ножниц.
2. Плотно скрутите каждый неизолированный конец провода, чтобы соединить все незакрепленные тонкие провода, сделав толстую оплетку из проволоки. Сложите его пополам и скрутите в плоскую петлю на каждом конце (это облегчит хороший контакт с клеммами аккумулятора).
3. Начиная примерно в 10 см от одного конца проволоки, плотно намотайте проволоку на ручку ложки или вилки. Не перекрывайте катушки и оставьте около 10 см размотанного провода на другом конце.
4. Оберните катушки проволоки липкой лентой, чтобы удерживать их на месте.
5. Большим и пальцем одной руки прижмите каждый конец провода к противоположным концам батареи.
6. Другой рукой возьмитесь за ложку или вилку и возьмите ими скрепки или канцелярские кнопки с помощью магнита.

© Дэн Брайт

Что такое наука?

Электромагниты — это особый тип магнита, который работает только тогда, когда через них проходит электрический ток.

Они полагаются на тот факт, что движение заряженных частиц (в данном случае электронов) создает магнитное поле.Фактически, все магнитные поля возникают из-за движения заряда.

Большинство объектов немагнитны, потому что отдельные магнитные поля электронов, движущихся внутри них, случайно выровнены и нейтрализуют друг друга.

Когда вы подключаете провод к батарее, электроны начинают течь в том же направлении через провод, и это создает магнитное поле вокруг провода. Обматывая провод вокруг сердечника из нержавеющей стали, вы создаете комбинированное магнитное поле в проводе и сердечнике, которое достаточно сильное, чтобы захватывать предметы.

Электромагниты полезны, потому что их магнитные поля можно легко контролировать: чем больше ток, тем сильнее магнитное поле. Увеличение количества катушек также увеличивает магнитное поле.

Это упражнение демонстрирует, что электричество и магнетизм по сути являются двумя аспектами одного и того же явления, называемого «электромагнетизмом».

Простой электромагнит

Простой Электромагнит (базовый Электромагнетизм Эксперименты и проект)

Введение: Электромагнит — это устройство, которое становится магнитом при подключении к электричеству. В отличие от постоянного магниты, вы можете легко включить или выключить магнитную силу в электромагнит. Самая простая форма электромагнита — это металлический стержень (например, железный гвоздь), на который вы наматываете изолированный провод что. Электромагниты используются для изготовления электрических звонков, динамиков, микрофоны, электрические клапаны, электрические открыватели дверей, электрические моторы, зуммеры, вибраторы, магнитные краны, телевизоры, магнитные запоминающее устройство, магнитофоны и многое другое. Продолжайте читать и узнавайте, как можно сделать электромагнит и какие факторы влияют на силу электромагнит. У вашего электромагнита будет стержень из железного гвоздя и катушка с магнитной проволокой.

Эксперимент 1: Сделать простой электромагнит В этом эксперименте вы сделает простой электромагнит, а затем воспользуется компасом, чтобы Определите северный и южный полюса вашего электромагнита. Материалы: Материалы для этого эксперимента включают: Большой железный гвоздь (например, 10d 3 «) 30-футовый магнитный провод 28 AWG Держатель батареи Double C Металлическая полоса (используется как ключ) 3 винта Деревянная доска для установки ключ Процедура: Оберните один или два слоя малярный скотч на ногте для защиты проводов от прямого контакт с ногтем.Этот гвоздь станет стержнем вашего электромагнит. Оставьте один фут от магнита провод, а затем начинайте наматывать провод на малярную ленту на гвоздь. Это будет катушка вашего электромагнита. Продолжайте наматывать проволоку, пока не останется примерно один фут проволоки. развернутый. При желании вы можете скрутить два оставшихся провода. рядом с гвоздем, чтобы катушка не раскрутилась.(Подсчитайте количество витков провода при намотке. Запишите количество витков провода.) Используйте кусок наждачной бумаги, чтобы сотрите изоляцию примерно с 1 дюйма концов проводов. Вы заметите изменение цвета там, где находится изоляция. удаленный. Отметьте 3 точки контакта на деревянном доска и пометьте их A, B и C.Эти точки составляют 3,5 см (1,5 дюймов) друг от друга. Позже вы вставите один винт в каждую отмеченную точку. Подключите один провод катушки к красный провод батарейного отсека. (Можно скрутить концы проволоки к каждому другой, а затем закрепите его, обернув его лентой. Другой путь чтобы закрепить это соединение, поместите его под колпачок винта. вставить в деревянную доску.Это соединение обозначено буквой C в диаграмма выше.) Подключите другой провод катушки к винту Б вставляешь на плату. Этот винт также является контактом для вашего ключа / переключателя. Проденьте винт через отверстие небольшую металлическую полоску, а затем вставьте ее в положение A так, чтобы другой конец металлической полосы остается над винтом B, но не касаясь его. Подключиться черный провод батарейного отсека к винту А. Вставьте батарейки в аккумулятор держатель. Ваш электромагнит готов. Примечание: На диаграмме выше показано гвоздь электромагнита находится очень близко к ключу и батарее. Поскольку ты оставьте один фут провода от каждого конца провода катушки, ваш фактический Электромагнит будет на расстоянии примерно 30 см от ключа и аккумулятора. держатель.Это расстояние особенно важно для других экспериментов, которые вы будет работать с вашим электромагнитом.

Проверьте свой электромагнит: Поместите компас возле электромагнита. и нажмите кнопку над винтом B. Стрелка компаса перемещается? Если это не так, есть проблема. Проверьте все контакты и попробуйте еще раз. Если он сдвинется, вы можете продолжить другие эксперименты.

Эксперимент 2: Идентифицировать полюса электромагнита Введение: Определение полюса электромагнита важны, потому что полюса имеют противоположные силы. Процедура: Поместите электромагнит рядом с компас так, чтобы острие гвоздя было направлено к компасу. Толкать кнопку, чтобы гвоздь стал намагниченным. Стрелка компаса будет двигаться. Если указывающий на север конец компаса обращен к гвоздю, то Отметьте кончик гвоздя буквой N как север. Если южный конец компаса обращен к гвоздю, затем отметьте наконечник гвоздя с буквой S как юг. Другой конец гвоздя (шляпка) должен быть противоположный полюс; однако вы должны это проверить.Включите свой электромагнит на 180 градусов так, чтобы шляпка гвоздя была обращена к компасу. Нажмите кнопку еще раз, чтобы намагнитить гвоздь. Если север ищет конец циркуль направлен к гвоздю, затем отметьте шляпку гвоздя меткой письмо N как север. Если юг ищет конец компаса обращена к ногтю, затем отметьте шляпку гвоздя буквой S как юг. Возможна маркировка небольшими наклейками, краской или цветной бумагой.Обычно красный цвет обозначает север, а цвет синий — юг; однако это не стандарт.

Эксперимент 3: Влияет ли направление намотки катушки положение полюсов? Введение: ………… (Мы добавляем этот новый эксперимент сейчас. Пожалуйста, вернитесь на эту страницу позже, чтобы узнать больше.) Процедура: ……………

Эксперимент 4: Есть ли направление электричества повлиять на положение полюсов? Введение: ………… (Мы добавляем этот новый эксперимент сейчас. Пожалуйста, вернитесь на эту страницу позже для получения дополнительных обновлений.) Процедура: …………

Подробнее Более 10 проектов в одном комплекте Расширенный и стандартный наборы для электромагнетизма предоставляют вам возможность делать более 10 различных экспериментов и проектов, связанных с магнетизм и электромагнетизм. Если у вас нет комплекта, пожалуйста закажите сейчас. Заказать Сейчас

Сделайте простой электромагнит

Так рада, что вы здесь! Было весело исследовать электричество и магнетизм в течение последних двух недель. Если вы здесь новичок, подумайте о том, чтобы начать с первого дня серии и загрузить или распечатать задания, чтобы создать единое целое для вашего ребенка. Сегодня мы говорим об электромагнитах.

В 1820 году Ганс Кристиан Эрстед заметил, что электрический ток создает магнитное поле, когда он перемещал электрический провод рядом с компасом, и стрелка прыгала. Спустя несколько лет Майкл Фарадей обнаружил обратное: магнитное поле также могло генерировать электричество. Подтверждена взаимосвязь между электричеством и магнетизмом.

Однако у электричества и магнетизма много различий. Магнитное поле всегда перетекает внутрь себя и не может быть отделено от полюсов. Однако электрический ток может течь наружу и обратно в себя. это то, что позволяет использовать электричество для работы игрушек, ламп, телевизоров и других предметов домашнего обихода. Магнетизм может проходить через материалы, которые электричеству не могут понравиться стекло и пластик.

Электромагниты производятся, когда электрический ток проходит через провод. Ток создает магнитное поле, которое исчезает при отключении электричества.В сегодняшних занятиях ваш ребенок может создавать электромагнит и экспериментировать с ним.

Вам понадобится:

• длинная отвертка или гвоздь
• проволока с покрытием
• канцелярские скрепки или маленькие металлические шайбы
• D аккумулятор и держатель

Попробуйте так:

1. Разложите шайбы или скрепки на столе или столе.
2. Оберните провод 10–15 раз (или больше) вокруг отвертки.
3. Присоедините один конец провода к одному концу батареи в держателе.
4. Присоедините другой конец провода к другому концу батареи.
5. Возьмите отвертку, теперь через нее проходит электрический заряд, создающий магнитное поле. Пропустите его через груду металлических предметов.
6. Сколько вещей подхватил электромагнит?

Теперь позвольте вашему ребенку поэкспериментировать. Как он или она может сделать электромагнит сильнее? Будет ли разница в установке дополнительных батарей? Как насчет того, чтобы намотать катушки плотнее? Слабее? Обматывать отвертку больше или меньше раз?

Вернитесь завтра, чтобы увидеть последний день {пока} электричества и магнетизма.Мы рассмотрим некоторые варианты использования магнитов в нашем мире. Если вы еще этого не сделали, найдите время, чтобы подписаться по электронной почте. В ближайшие несколько месяцев нас ждут великие дела. Я бы хотел, чтобы ты оставался для них.

Я с нетерпением жду, когда закончу с вами завтра. Удачного дня и спасибо, что заглянули к нам сегодня!

Создайте электромагнит — Science NetLinks

Назначение

Чтобы узнать, как построить и использовать электромагнит.Узнать, что электромагниты — временные магниты и работают только тогда, когда электричество проходит через катушку с проволокой.

---

Контекст

Люди используют силу магнитов по-разному. Магнетизм и электричество тесно связаны. В электрическом генераторе электрический ток создается в катушке с проволокой, которая движется через магнитное поле. Электрический ток, проходящий через проволочную катушку, обернутую вокруг железного сердечника, создает магнетизм. Тесная взаимосвязь между магнетизмом и электричеством имеет множество приложений.

Изучая магниты, учащиеся косвенно знакомятся с идеей о том, что на Земле действуют силы, которые невозможно увидеть. Затем эту идею можно развить до понимания того, что объекты, такие как земля или электрически заряженные объекты, могут притягивать другие объекты. Важно, чтобы учащиеся получили представление об электрических и магнитных силовых полях (а также о гравитации) и о некоторых простых отношениях между магнитным и электрическим токами. ( Ориентиры для научной грамотности , стр.93.) Этот урок продолжает исследование магнетизма, начатое в уроках Science NetLinks «Магниты 1: магнитные датчики», «Магниты 2: насколько силен ваш магнит?» И «Исследование магнитных полей». Перед выполнением этого задания учащиеся должны построить простые электрические схемы с батареями и лампочками фонарика.

На этом уроке ученики сделают простой электромагнит, намотав проволоку на гвоздь и прикрепив концы проволоки к батарее, чтобы образовать электрическую цепь. Когда ток течет через катушку, создается магнитное поле, и гвоздь намагничивается.Подобные уроки помогают заложить основу, на которой учащиеся могут развить свои представления о гравитационной силе, а также о том, как электрические токи и магниты могут оказывать влияние.

---

Мотивация

Начните с краткого обсуждения, в котором учащиеся могут рассмотреть концепции магнетизма, используя такие вопросы, как эти:

• Что такое магнит?
• Что такое магнитное поле?
• Можно ли сделать магнит?

Если в ответах студентов указано, что им необходимо изучить магнетизм, вы можете отослать их к статье «Как работают электромагниты» для краткого освежения знаний.

Затем скажите студентам: «Электромагниты — это временные магниты, которые позволяют нам включать и выключать магнитные поля, чтобы мы могли контролировать магнитную энергию». Затем попросите учащихся поразмышлять о том, почему полезно включать и выключать поля. Скажите студентам, что они проведут задание, чтобы изучить, как работают электромагнитные поля.

---

Развитие

Раздайте учащимся лист «Создание электромагнита» и попросите учащихся выполнить задание в парах. Студенты построят электромагнит и испытают его на прочность.Чтобы сэкономить время, вы можете предварительно зачистить концы провода для каждой пары учеников. Вы можете использовать инструмент для зачистки проводов, ножницы или острый нож, чтобы удалить изоляцию.

Прежде чем ученики начнут работать самостоятельно, убедитесь, что в каждой группе есть необходимые материалы для создания своего электромагнита. Чтобы помочь учащимся, вы можете задавать такие вопросы, прежде чем они начнут:

• Как вы думаете, электромагнит притягивается к тем же вещам, что и обычный магнит?
• Будут ли его привлекать все металлические предметы?
• Будет ли он привлечен другими магнитами?

Пока ученики строят электромагнит, обойдите класс, чтобы убедиться, что они на правильном пути.Задайте такие вопросы, как:

• Что произойдет с электромагнитом, если отсоединить один из проводов от аккумулятора?
• Сколько витков провода нужно, чтобы подобрать скрепку?
• Больше поворотов лучше?

После того, как учащиеся построили свой электромагнит и проверили его, вы можете задать следующие вопросы, чтобы расширить их идеи:

• Что произойдет, если вы построите еще один электромагнит, используя батарею другого размера?
• Сколько скрепок подберет этот новый электромагнит?
• Имеет ли значение использование батареи другого размера («A» вместо «C»)?
• Что притягивает постоянный магнит, например магнит на холодильник? Это то же самое, что притягивает электромагнит?
• Есть ли различия между тем, что могут делать постоянный магнит и электромагнит?

После того, как учащиеся выполнят задание, обсудите вопросы в их студенческих листах:

• Что проходит по проводам? Откуда электричество?
• Электромагнит — это временный магнит или постоянный магнит? Почему это временный магнит?
• Как можно измерить силу своего электромагнита? Как сделать электромагнит сильнее?

Не разбирайте электромагниты, пока вы не закончите работу с электромагнитами, но убедитесь, что они отключены от батарей в конце урока.

Когда вы закончите работу с электромагнитами, разверните провода и убедитесь, что электромагниты не подключены к батареям. Студенты могут маркировать свои электромагниты лентой и использовать их снова и снова.

Далее, используя электронную ведомость «Электромагниты», студенты будут изучать «Использование электромагнитов». После того, как учащиеся изучат сайт, просмотрите, как электромагниты используются в каждом из этих предметов:

• динамик
• электрический звонок
• реле
• электродвигатель

---

Оценка

Чтобы оценить понимание учащимися, попросите учащихся написать несколько абзацев, в которых кратко изложены некоторые виды использования электромагнитов, описанные на веб-ресурсе.Они должны объяснить функцию электромагнита в описываемых устройствах. Им также следует обсудить, насколько электромагниты в этих устройствах похожи на те, которые они построили.

Выполнив задание и изучив веб-сайт, учащиеся должны понять, что когда электрический ток течет по проводу, вокруг него создается магнитное поле. Это концентрирует магнитное поле, особенно если мы поместим железный стержень в центр поля. Они также должны понимать, что есть два способа увеличить силу электромагнита.Один из них — увеличить длину провода (больше витков). Другой — за счет увеличения количества электричества, проходящего через провод. Увеличивая эти две вещи, инженеры разработали очень мощные электромагниты, такие как огромные, используемые на свалках для подъема больших куч металла.

---

Добавочные номера

Более подробную информацию о магнитах и ​​электромагнитах можно найти на сайте Magnetic Fields.

---

Дополнительные задания с электромагнитами можно найти в разделе «Как работают электромагниты: эксперименты, которые стоит попробовать».

---

Отправьте нам отзыв об этом уроке>

Факты об электромагнитах для детей

Электромагнит притягивает скрепки при приложении тока, создавая магнитное поле, и теряет их при снятии тока и магнитного поля. Когда ток течет по проволоке, вокруг нее создается магнитное поле. Обычно это поле очень слабое, поэтому одиночный провод не может создать достаточно сильное магнитное поле для захвата металлических предметов. На этом рисунке «I» — это ток, а «B» — магнитное поле.

Электромагниты — это временные и искусственные магниты. Они являются магнитами, которые являются магнитными только тогда, когда есть катушка с проводом, через которую проходит электричество. Катушка с проволокой называется соленоидом. Сила магнита пропорциональна току, протекающему в цепи. Электричество, проходящее по проводу, называется током. Ток — это поток электронов, которые являются отрицательно заряженными частицами. Электромагниты используются для самых разных целей. В простом примере электромагнит может захватывать куски железа, никеля и кобальта.

Электромагниты можно сделать сильнее, добавив больше катушек к медному проводу или добавив железный сердечник через катушки (например, гвоздь). Ток также можно увеличить, чтобы усилить магнетизм. Британский электрик Уильям Стерджен изобрел электромагнит в 1825 году.

Электромагнит полезен, потому что его можно легко включать и выключать (используя электрический ток), в то время как постоянный магнит нельзя выключить и он будет продолжать влиять на свое непосредственное окружение.

Различные сплавы действуют по-разному. Железо очень быстро перестает быть электромагнитом, но сталь требует времени, чтобы она изнашивалась. Для изготовления электромагнита медная проволока наматывается на железный стержень. Два конца провода подключены к положительной (положительной) и отрицательной (отрицательной) стороне батареи.

Электромагниты используются в бытовых предметах, таких как охранная сигнализация, электрические реле и пожарные звонки. Электродвигатели — это в основном электромагниты. Их способность переходить из немагнитного состояния в магнитное, просто пропуская через него электрический ток, позволяет использовать его во многих различных предметах.Эта способность используется в реле.

Электромагниты также можно использовать для производства электричества. Движение магнита вперед и назад перед электромагнитом вызывает электрический ток.

Почему работают электромагниты

Электромагниты работают, потому что, когда электричество проходит через провод, вокруг него создается магнитное поле. Направление магнитного поля можно найти с помощью правила правой руки . Это означает, что если человек направит большой палец правой руки в направлении тока, магнитное поле будет двигаться вокруг провода так же, как его пальцы охватывают провод.

Магнитное поле, создаваемое одиночным проводом, обычно не очень сильное. Для нормального функционирования электромагнита провод наматывают множеством петель, чтобы поля каждого куска провода складывались в одно более сильное магнитное поле.

Детские картинки

• Простой электромагнит, состоящий из катушки с проволокой, намотанной на железный сердечник. Сердечник из ферромагнитного материала, такого как железо, служит для увеличения создаваемого магнитного поля. Сила генерируемого магнитного поля пропорциональна величине тока, проходящего через обмотку.

• Промышленный электромагнит для подъема металлолома, 1914 г.

• Магнитное поле, создаваемое пропусканием тока через катушку

• Поперечное сечение подъемного электромагнита, как на фотографии выше, показывающее цилиндрическую конструкцию. Обмотки (C) представляют собой плоские медные полоски, которые выдерживают силу Лоренца магнитного поля. Сердечник образован толстым железным корпусом (D) , который охватывает обмотки.

• Большие алюминиевые шины, пропускающие ток к электромагнитам в лаборатории сильных полей LNCMI (Национальная лаборатория магнитных полей).

• Самый мощный электромагнит в мире, гибридный Горько-сверхпроводящий магнит 45 Тл в Национальной лаборатории сильного магнитного поля США, Таллахасси, Флорида, США

• Генератор сжатия потока со взрывной накачкой и полой трубкой.

Как работают электромагниты | HowStuffWorks

Как мы упоминали во введении, основные электромагниты не так уж и сложны; вы можете построить простую его версию самостоятельно, используя материалы, которые, вероятно, валяются у вас дома. На металлический стержень наматывается токопроводящий провод, обычно изолированный медным. Провод нагревается на ощупь, поэтому важна изоляция. Стержень, на который наматывается провод, называется соленоидом , и возникающее магнитное поле излучается вдали от этой точки.Сила магнита напрямую связана с количеством витков проволоки вокруг стержня. Для более сильного магнитного поля провод следует наматывать плотнее.

Хорошо, это еще не все. Чем плотнее проволока наматывается на стержень или сердечник, тем больше витков делает ток вокруг него, увеличивая силу магнитного поля. В дополнение к тому, насколько плотно намотан провод, материал, используемый для сердечника, также может контролировать силу магнита. Например, железо — это ферромагнитный металл , , что означает, что он обладает высокой проницаемостью [источник: Бостонский университет]. Проницаемость — это еще один способ описания того, насколько хорошо материал может выдерживать магнитное поле. Чем более проводящим является определенный материал для магнитного поля, тем выше его проницаемость.

Вся материя, включая железный стержень электромагнита, состоит из атомов. Перед тем, как соленоид наэлектризован, атомы в металлическом ядре располагаются случайным образом, не указывая в каком-либо конкретном направлении. Когда вводится ток, магнитное поле проникает в стержень и выравнивает атомы.Когда эти атомы движутся в одном направлении, магнитное поле растет. Выравнивание атомов, небольшие области намагниченных атомов, называемые доменами , увеличиваются и уменьшаются в зависимости от уровня тока, поэтому, управляя потоком электричества, вы можете контролировать силу магнита. Наступает точка насыщения, когда все домены выровнены, а это означает, что добавление дополнительного тока не приведет к увеличению магнетизма.

Управляя током, вы можете включать и выключать магнит.