Zawartość
Inżynierowie elektrycy tworzą elektromagnesy, przepuszczając prądy elektryczne przez metalowe przedmioty o określonych kształtach. Powszechnie używają kawałków drutu solenoidu jako podstawy dla swoich magnesów. Robią to obracając spiralne kawałki metalu wokół cylindrycznego modelu; wspólna sprężyna jest solenoidem. Przepuszczanie prądu elektrycznego przez solenoid powoduje powstanie pola magnetycznego, które wywiera siłę na pobliskie obiekty ferromagnetyczne, takie jak kawałki żelaza lub stali. Możesz określić wielkość tej siły, umieszczając wymiary i inne właściwości magnesu w stosunkowo prostym równaniu.
Krok 1
Napisz równanie:
Siła = ((N x I) ^ 2 x k x A) / (2 x g ^ 2)
N = liczba zwojów elektromagnesu I = prąd przepływający przez elektromagnes w amperach (A) A = pole przekroju poprzecznego elektromagnesu w metrach kwadratowych g = odległość w metrach między magnesem a elementem metal k = 4 x pi x 10 ^ -7 (stała) ^ = symbol oznaczający „podniesiony do potęgi”
Krok 2
Przeanalizuj swój elektromagnes, aby określić jego wymiary i ilość prądu, który przez niego przepłyniesz. Na przykład wyobraź sobie, że masz magnes z 1000 zwojów i przekroju poprzecznym 0,5 metra kwadratowego, który będziesz obsługiwał z prądem 10 A i prądem 1,5 metra od kawałka metalu. W związku z tym:
N = 1000 I = 10 A A = 0,5 metra kwadratowego g = 1,5 m
Krok 3
Połącz liczby w równaniu, aby obliczyć siłę, która będzie działać na kawałek metalu.
Siła = ((1000 x 10) ^ 2 x 4 x pi x 10 ^ -7 x 0,5) / (2 x 1,5 ^ 2) = 14 niutonów (N)