Sådan beregnes styrken på en elektromagnet

Forfatter: Vivian Patrick
Oprettelsesdato: 8 Juni 2021
Opdateringsdato: 12 Kan 2024
Anonim
Sådan beregnes styrken på en elektromagnet - Videnskab
Sådan beregnes styrken på en elektromagnet - Videnskab

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)