Indhold
Elektriske ingeniører skaber elektromagneter ved at føre elektriske strømme gennem metalgenstande i bestemte former. De bruger almindeligvis magnetstrådstykker som base for deres magneter. De gør dette ved at rotere spiralformede metalstykker omkring en cylindrisk model; den fælles fjeder er en solenoid. At føre en elektrisk strøm gennem solenoiden resulterer i et magnetfelt, der udøver kraft på nærliggende ferromagnetiske genstande, såsom stykker jern eller stål. Du kan bestemme størrelsen af denne kraft ved at placere magnetens dimensioner og andre egenskaber i en relativt simpel ligning.
Trin 1
Skriv ligningen:
Styrke = ((N x I) ^ 2 x k x A) / (2 x g ^ 2)
N = antal drejninger på solenoiden I = strømmen i ampere (A), der passerer gennem solenoiden A = tværsnitsareal, i kvadratmeter, af magnetmagneten g = afstanden i meter mellem magneten og stykket metal k = 4 x pi x 10 ^ -7 (en konstant) ^ = symbol, der betyder "hævet til magten"
Trin 2
Analyser din elektromagnet for at bestemme dens dimensioner og mængden af strøm, du vil lægge igennem den. Forestil dig for eksempel, at du har en magnet med 1.000 omdrejninger og et tværsnitsareal på 0,5 kvadratmeter, som du vil arbejde med 10 A strøm 1,5 meter fra et stykke metal. Derfor:
N = 1.000 I = 10 A A = 0.5 kvadratmeter g = 1.5 m
Trin 3
Forbind tallene i ligningen for at beregne den kraft, der virker på metalstykket.
Kraft = ((1.000 x 10) ^ 2 x 4 x pi x 10 ^ -7 x 0.5) / (2 x 1.5 ^ 2) = 14 Newton (N)