Obsah
- TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
- Je to všetko o elektromagnetickej indukcii
- Zvýšte aktuálnu veľkosť
- Zvýšte počet vinutí
- Použite feromagnetické jadro
Elektromagnety fungujú rovnako ako permanentné magnety. V skutočnosti sú ešte užitočnejšie, pretože ich môžete zapnúť a vypnúť. Elektromagnety nájdete v pevných diskoch, reproduktoroch a dokonca aj v sofistikovanom vybavení, ako sú stroje MRI a CERNs Large Hadron Collider v Ženeve vo Švajčiarsku. Samozrejme potrebujete silnejší elektromagnet pre zrážač častíc ako pre reproduktor, takže ako vedci robia magnety dostatočne silné, aby zaostrili lúč elektrónov? Odpoveď je trochu komplikovanejšia, ako ich zväčšiť, aj keď je to jej súčasť. Materiály, ktoré používate, použité napätie a teplota okolia sú dôležité.
TL; DR (príliš dlho; neprečítané)
Ak chcete zvýšiť silu elektromagnetu, môžete zvýšiť prúd sily a existuje niekoľko spôsobov, ako to urobiť. Môžete tiež zvýšiť počet vinutí, znížiť teplotu okolia alebo nahradiť svoje nemagnetické jadro feromagnetickým materiálom.
Je to všetko o elektromagnetickej indukcii
Dánsky vedec Hans Christian Orsted bol prvou osobou, ktorá si všimla, že prúd prechádzajúci drôtom môže ovplyvniť blízky kompas. Inými slovami, vytvára magnetické pole. Ak naviniete drôt okolo jadra a vytvoríte takzvaný solenoid, konce jadra budú mať opačnú polaritu, rovnako ako permanentný magnet. Intenzita poľa závisí od veľkosti prúdu, počtu vinutí a materiálu jadra. To je všetko, čo si musíte zapamätať, ak chcete magnet zosilniť.
Zvýšte aktuálnu veľkosť
Podľa Ampèresovho zákona je magnetické pole okolo vodiča prenášajúceho prúd priamo úmerné sile prúdu. Inými slovami, zvýšte aktuálnu silu a zväčšite magnetické pole a existuje viac spôsobov:
Zvýšte počet vinutí
Sila elektromagnetu, známa tiež ako jeho magnetomotorická sila (mmf), je priamo úmerná nielen prúdu (I), ale tiež počtu vinutí (n) okolo solenoidu. Zvyšovanie počtu vinutí je pravdepodobne najjednoduchší spôsob, ako zvýšiť pevnosť elektromagnetu. Pretože mmf = nI, zdvojnásobenie počtu vinutí zdvojnásobí silu magnetu. Je v poriadku, keď drôty obalí vo vrstvách okolo jadra solenoidu. Ak sú vodiče navzájom v kontakte, magnetické pole nie je ovplyvnené.
Použite feromagnetické jadro
Ak chcete, môžete vytvoriť elektromagnet pomocou ovinutia drôtov okolo použitej role papierových utierok, ale ak chcete silný magnet, obalte ich okolo železného jadra. Železo je magnetický materiál a pri zapnutí prúdu sa magnetizuje. Takto získate v skutočnosti dva magnety za cenu jedného. Ocel obsahuje železo, takže sa bude správať rovnako, aj keď nie tak silno. Dva ďalšie feromagnetické kovy, s ktorými by ste sa mohli stretnúť, sú nikel a kobalt.