Tartalom
Az állandó mágnesek elkészítésének minden lehetséges módját felsorolja Joseph Henrys hallgatói jegyzetfüzet, amelyet a Princetoni Egyetemen tartanak. Henry, a 18. századi amerikai fizikus - Michael Faradayval együtt - az elektromos technológia atyjaként ismert, tehát nem meglepő, hogy az általa leírt egyik módszer elektromos áramot használ. Kiderül, hogy ha megfelelő típusú fémrúddal és elegendő villamos energiával rendelkezik, az elektromágneses indukció a rúdot erős állandó mágnessé alakíthatja. Mennyire erős? Határozottan erősebb, mint egy hűtőmágnes.
Mi a mágnesesség?
A mágnesesség és az elektromosság nemcsak kapcsolatban állnak, hanem ugyanazon érme két oldala, és ezt a megvalósítást vezette az elektromágneses induktivitás jelensége, amelyet Henry és Faraday egymástól függetlenül fedeztek fel. Az elektronoknak spinje van, ami minden atomnak kis mágneses teret ad. Lehetséges, hogy bizonyos fémek belsejében az elektronokat ugyanabba az irányba forog, és ez megmutatja a fém mágneses tulajdonságait. A fémek listája, amelyek ezt teszik, nem sok, de ezek közé tartozik a vas, és mivel acél vasból készül, mágnesezhető is.
Mágnes készítésének módjai
Henry megemlíti a közönséges vas- vagy acélrúd mágnesévé történő átalakításának módszereit:
Az egyes módszerek végeredménye az, hogy a rúdban lévő elektronokat ugyanabba az irányba forogják. Mivel az elektromosság elektronokból készül, jó feltételezés, hogy az utolsó módszer a leghatékonyabb.
Saját mágnes készítése
Szüksége van acélból, vasból vagy más anyagból, amely mágnesezhető. (Tipp: Sok más választás is létezik.) A 10d vagy annál nagyobb acélszög tökéletes. Ha nem biztos benne, hogy acélja, tesztelj egy kis mágnest. Szüksége van egy vagy két lábnyi szigetelt rézhuzalra és egy energiaforrásra, például egy D-cellás akkumulátorra vagy egy alacsony feszültségű transzformátorra, amelyet csatlakoztathat a konnektorhoz. Ha transzformátort választ, akkor győződjön meg arról, hogy van csatlakozói, amelyekhez vezetékeket csatlakoztathat.
A köröm mágnesezéséhez tekerje körül a huzalt, annyi tekercset képezve, amennyit csak tudsz. Finom, hogy átfedje a huzalt olyan tekercsek tetején, amelyeket már megtehettél. Az induktív mező erőssége - és a mágnese - növekszik, amikor növekszik a tekercsek száma, tehát légy nagylelkű. Hagyja szabadon a vezetékek végét, és távolítsa el egy hüvelyk szigetelést, hogy csatlakoztathassa őket az áramforráshoz.
Csatlakoztassa a vezetékeket az áramforráshoz, és kapcsolja be a készüléket. Hagyja kb. Egy percig bekapcsolni a készüléket, majd kapcsolja ki. Tesztelje a szöget úgy, hogy néhány vaslemez felett tartja. Most mágneseznie kell, és vonzza a reszelőket, még akkor is, ha az áramellátás ki van kapcsolva.
Az erő növelése
Növelheti a mágnes erősségét a tekercsek számának növelésével. Például, ha megduplázza a tekercsek számát, megduplázza az induktív mező erősségét. Ha azonban meghosszabbítja a huzal hosszát, megnöveli az elektromos ellenállást, ami csökkenti a huzalon átáramló áram mennyiségét. Mivel az áram, amely az elektronok mozgása, létrehozza a mezőt, az induktív teljesítmény csökken. Kompenzálja ezt az áramveszteséget a feszültség növelésével, akár a transzformátor beállításának megváltoztatásával, akár egy nagyobb akkumulátor használatával.