Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Kõik elektromagnetilise induktsiooni kohta
- Suurendage praegust tugevust
- Suurendage mähiste arvu
- Kasutage ferromagnetilist südamikku
Elektromagnetid töötavad sama hästi kui püsimagnetid. Tegelikult on need veelgi kasulikumad, sest saate neid sisse ja välja lülitada. Leiate elektromagneteid kõvaketastest, kõlaritest ja isegi keerukatest seadmetest, näiteks MRT-masinatest ja CERNs Large Hadron Colliderist Šveitsis Genfis. Ilmselt vajate osakeste põrkeseadme jaoks tugevamat elektromagneti kui kõlari jaoks, seega kuidas teadlased muudavad magnetid piisavalt võimsaks, et elektronide kiirt fokuseerida? Vastus on natuke keerulisem kui lihtsalt nende suuremaks muutmine, ehkki see on osa sellest. Kasutatavad materjalid, kasutatav pinge ja ümbritseva õhu temperatuur on kõik olulised.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Elektromagneti tugevuse suurendamiseks võite suurendada tugevusvoolu ja selleks on mitu võimalust. Samuti saate suurendada mähiste arvu, alandada ümbritseva õhu temperatuuri või asendada mittemagnetilise südamiku ferro-magnetilise materjaliga.
Kõik elektromagnetilise induktsiooni kohta
Taani teadlane Hans Christian Orsted oli esimene inimene, kes märkas, et juhtmest läbiv vool võib mõjutada läheduses asuvat kompassi. Teisisõnu, see loob magnetvälja. Kui kerite juhtme ümber südamiku, moodustades nn solenoidi, siis on südamiku otstel sarnased püsimagnetitega vastupidised polaarsused. Välja tugevus sõltub voolu tugevusest, mähiste arvust ja südamiku materjalist. See on kõik, mida peate meeles pidama, kui soovite magneti tugevamaks muuta.
Suurendage praegust tugevust
Vastavalt Ampèrese seadusele on voolu kandva juhtme ümber olev magnetväli võrdeline voolu tugevusega. Teisisõnu, suurendage voolu tugevust ja suurendate magnetvälja ning selleks on mitu võimalust:
Suurendage mähiste arvu
Elektromagneti tugevus, tuntud ka kui selle magnetomotoorjõud (mmf), on otseselt võrdeline mitte ainult vooluga (I), vaid ka mähiste arvuga (n) solenoidi ümber. Mähiste arvu suurendamine on ilmselt lihtsaim viis elektromagneti tugevuse suurendamiseks. Kuna mmf = nI, kahekordistab mähiste arv kahekordselt magneti tugevust. See on hea, et mähkida juhtmed kihtidena solenoidsüdamiku ümber. Juhtmete üksteisega kokkupuutel magnetväli ei muutu.
Kasutage ferromagnetilist südamikku
Kui soovite, võite teha elektromagneti, mähkides juhtmed ümber kasutatud paberrätikurulli, kuid kui soovite tugevat magneti, mähkige need ümber rauasisüdamiku. Raud on magnetiline materjal ja voolu sisselülitamisel muutub see magnetiseerituks. See annab teile tegelikult ühe hinnaga kaks magneti. Teras sisaldab rauda, nii et see käitub samal viisil, ehkki mitte nii tugevalt. Kaks muud ferromagnetilist metalli, millega võite kokku puutuda, on nikkel ja koobalt.