Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Minden, ami az elektromágneses indukcióról szól
- Növelje az aktuális nagyságot
- Növelje a tekercsek számát
- Használjon ferromágneses magot
Az elektromágnesek ugyanúgy működnek, mint az állandó mágnesek. Valójában még hasznosabbak, mert be- és kikapcsolhatja őket. Megtalálja az elektromágneseket a merevlemezekben, a hangszórókban és még olyan kifinomult berendezésekben is, mint az MRI gépek és a CERNs Large Hadron Collider, Genf, Svájc. Nyilvánvaló, hogy erősebb elektromágnesre van szüksége a részecske-ütközőhöz, mint a hangszóróhoz, tehát hogyan tudják a tudósok a mágneket elég erőssé tenni az elektronnyaláb fókuszálásához? A válasz egy kicsit bonyolultabb, mint egyszerűbbé tenni őket, bár ez is része. A használt anyagok, az alkalmazott feszültség és a környezeti hőmérséklet mind fontosak.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
Az elektromágnesek szilárdságának növelése érdekében növelheti az erőáramot, és erre többféle mód van. Emellett növelheti a tekercselések számát, csökkentheti a környezeti hőmérsékletet, vagy a nem-mágneses magot cserélheti feromágneses anyaggal.
Minden, ami az elektromágneses indukcióról szól
Hans Christian Orsted dán tudós volt az első, aki észrevette, hogy a huzalon áthaladó áram befolyásolhatja a közeli iránytűt. Más szavakkal, mágneses teret generál. Ha a huzalot egy mag körül tekercseli, és így mágnesszelepet képez, akkor a mag végei ellentétes polaritásokat vesznek fel, akárcsak egy állandó mágnes. A mező erőssége az áram nagyságától, a tekercsek számától és a mag anyagától függ. Ez minden, amit emlékezni kell, ha erősebbé kívánja tenni a mágnest.
Növelje az aktuális nagyságot
Az Ampères törvény szerint az áramvezető huzal körül a mágneses mező közvetlenül arányos az áram erősségével. Más szavakkal: növelje az áramerősséget és megnöveli a mágneses teret, és erre több módon is van lehetőség:
Növelje a tekercsek számát
Az elektromágnesek erőssége, más néven a magnetomotiv erő (mmf) közvetlenül arányos nemcsak az árammal (I), hanem a tekercselések számával (n) a mágnesszelep körül. A tekercselések számának növelése valószínűleg a legegyszerűbb módja az elektromágnesek erősségének növelésére. Mivel mmf = nI, a tekercsek számának megduplázása megkétszerezi a mágnes erősségét. Finom, hogy a huzalokat rétegekbe tekerje a mágnesszelep körül. A mágneses teret nem befolyásolja, ha a vezetékek érintkeznek egymással.
Használjon ferromágneses magot
Ha akar, elektromágnest készíthet úgy, hogy huzalokat csomagol egy használt papírtörölköző-tekercs körül, de ha erős mágnest szeretne, akkor inkább egy vasmag köré tekerje őket. A vas mágneses anyag, és mágnesesedik, amikor bekapcsolja az áramot. Ez gyakorlatilag két mágnest ad egy áráért. Az acél vasat tartalmaz, tehát ugyanúgy viselkedik, bár nem olyan erősen. Két másik feromágneses fém, amelyekkel előfordulhat, a nikkel és a kobalt.