Zawartość
Jednym z ważnych odkryć w dziedzinie fizyki XIX wieku było to, że zmiana pola elektrycznego wytwarza pole magnetyczne i odwrotnie. Zjawisko to, zwane „indukcją elektromagnetyczną”, umożliwia zbudowanie elektromagnesu z kawałka metalu, kawałka przewodzącego drutu i źródła energii elektrycznej. Początkowo proces polega na owinięciu drutu wokół metalowego rdzenia i podłączeniu go do źródła zasilania, takiego jak bateria. Pole magnetyczne wewnątrz cewki, wytwarzane wraz z przepływem prądu, magnesuje metalowy pręt. Siłę przyciągania można zwiększyć na kilka sposobów.
Krok 1
Zwiększ liczbę cewek, aby zwiększyć siłę magnesu. Zgodnie z prawem Ampera natężenie pola magnetycznego jest wprost proporcjonalne do liczby cewek; podwojenie liczby cewek podwaja siłę pola.
Krok 2
Zwiększyć prąd przepływający przez drut. Prawo Ampera mówi nam również, że natężenie pola magnetycznego jest proporcjonalne do prądu i możliwe jest zwiększenie prądu poprzez zwiększenie napięcia źródła zasilania. Jeśli używasz baterii, podłącz kilka więcej, łącząc ich okablowanie z głównym okablowaniem. W przypadku akumulatorów połączonych szeregowo, połącz biegun ujemny jednego z biegunem dodatnim drugiego i umieść obciążenie przez inny zestaw zacisków. Opór elektryczny drutu ogranicza tę metodę zwiększania natężenia pola magnetycznego; drut przegrzeje się, jeśli zbyt mocno zwiększysz naprężenie.
Krok 3
Do rdzenia użyj miękkiego żelaza. Żelazo jest materiałem magnetycznym i wzmacnia pole wytwarzane przez elektromagnes. Jeśli musisz użyć stalowego przedmiotu, takiego jak gwóźdź lub śruba, unikaj używania stali hartowanej lub nierdzewnej. Żaden z tych materiałów nie jest magnetyczny.
Krok 4
Złóż rdzeń w kształt litery C. Zmniejszenie odległości między biegunami elektromagnesu zmniejsza odległość, jaką magnetyczne linie energetyczne muszą pokonać w powietrzu, aby zakończyć obwód magnetyczny. Powietrze ma dużą reluktancję dla przepływu energii magnetycznej (reluktancja jest analogiczna do oporu elektrycznego), podczas gdy metal ma małą reluktancję. Im bliżej biegunów magnesu, tym silniejsze będzie pole.