Innhold
Elektromagneter er enkle enheter som etterligner oppførselen til naturlige magneter, med en viktig forskjell: muligheten til å endre magnetfeltstyrken på grunn av deres elektrisk genererte magnetiske felt. Når du varierer alle de fire grunnleggende elementene i en elektromagnet, kan du stille inn feltstyrken etter behov.
TL; DR (for lang; ikke lest)
De fire hovedfaktorene som påvirker styrken til en elektromagnet er sløyfetallet, strømmen, trådstørrelsen og tilstedeværelsen av en jernkjerne.
Antall løkker
En elektromagnet er laget av en trådspole pakket rundt en metallkjerne - vanligvis jern - og koblet til et batteri. Når den elektriske strømmen beveger seg rundt løkkene på spolen, genererer den et magnetfelt som det for en liten stangmagnet. Den har en nordpol på den ene siden av løkken og en sørpol på den andre. Fordi spolen er laget av en kontinuerlig ledning, "magnetfeltene i hver sløyfe" stablet opp ", og skaper noe som en stor stangmagnet. En måte å øke eller redusere styrken til magnetfeltet er å endre antall løkker i spolen. Jo flere løkker du legger til, jo sterkere blir feltet. Jo flere løkker du fjerner, jo svakere blir feltet.
Metallkjernen
Metallet inne i spolen forstørrer feltet som er opprettet av den. Endring av metallkjernen for et annet metall vil gjøre elektromagneten sterkere eller svakere. Jernkjerner sørger for veldig sterke felt. Stålkjerner lager svakere felt. Neodymkjerner er de sterkeste åkrene. Å skyve kjernen delvis ut av spolen vil svekke feltet, fordi mindre av metallet er i den.
Batteristrøm
Endring av strømmen som strømmer gjennom elektromagneten vil også endre feltet den produserer. Jo større strøm som er i spolen, jo sterkere vil magnetfeltet vokse. Omvendt, senking av batterispenningen reduserer strømmen og svekker feltet. Dette faktum har imidlertid en komplikasjon: når du øker strømmen, blir magnettrådene varmere, og muligens steker den delikate elektriske isolasjonen som ikke kan fungere.
Ledningsstørrelse
Selv om metalltråder er meget effektive ledere av elektrisitet, har de fortsatt en viss motstand mot strømmen. Hvis du bruker større målere av tråd på spolen, vil du redusere denne medfødte motstanden. Dette vil øke strømmen og derfor feltet. Bruk av mindre målere vil øke motstanden, redusere strømmen og svekke feltet. Å bruke forskjellige typer metalltråd vil også påvirke feltstyrken, fordi hvert metall har en annen iboende motstand mot strøm.