Sisu
Kõik võimalikud püsimagnetite tegemise viisid on loetletud Joseph Henrysi üliõpilaste märkmikus, mida peetakse Princetoni ülikoolis. 18. sajandi Ameerika füüsik Henry on koos Michael Faradayga tuntud elektrotehnika isana, nii et pole üllatav, et üks tema kirjeldatud meetoditest kasutab elektrit. Selgub, et kui teil on õiget tüüpi metallvarda ja piisavalt elektrienergiat, võib elektromagnetiline induktsioon muuta varda tugevaks püsimagnetiks. Kui tugev? Kindlasti tugevam kui külmkapimagnet.
Mis on magnetism?
Magnetism ja elekter ei ole ainult seotud, nad on ühe mündi kaks poolt ja selle mõistmise viis Henry ja Faraday poolt iseseisvalt avastatud elektromagnetilise induktiivsuse nähtus. Elektronidel on spinn, mis annab igale aatomile väikese magnetvälja. Sellel on võimalik indutseerida teatud metallide sees olevaid elektrone pöörlema samas suunas ja see annab metallile magnetilised omadused. Selle metallide loetelu, mis seda teevad, pole kuigi pikk, kuid raud on üks neist ja kuna teras on valmistatud rauast, saab seda ka magneerida.
Magnetite tegemise viisid
Meetodite hulgas, mida Henry mainib tavalise raud- või terasvarda magnetiliseks muutmiseks, on:
Iga meetodi lõpptulemuseks on induktsiooni varras olevate elektronide pöörlemine samas suunas. Kuna elekter on valmistatud elektronidest, on hea eeldada, et viimane meetod on kõige tõhusam.
Oma magneti tegemine
Teil on vaja varrast, mis on valmistatud terasest, rauast või muust materjalist, mida saab magneerida. (Vihje: palju muid valikuid pole.) 10d või suurem terasküün on täiuslik. Kui te pole kindel, et see on teras, kasutage selle testimiseks väikest magneti. Teil on vaja ka jalga või kahte isoleeritud vasktraati ja toiteallikat, näiteks D-patareid või madalpinge trafot, mille saate pistikupessa ühendada. Trafo valimisel veenduge, et sellel on klemmid, millega saate juhtmeid ühendada.
Küüne magnetiseerimiseks mähkige traat selle ümber, moodustades nii palju mähiseid kui võimalik. See on hea, kui traat kattub mähiste peal, mille olete juba kerinud. Induktiivvälja ja teie magneti tugevus suureneb, kui te mähiste arvu suurendate, seega olge helde. Jätke juhtmete otsad vabaks ja eemaldage tolli isolatsioonist, et saaksite need vooluallikaga ühendada.
Ühendage juhtmed toiteallika külge ja lülitage toide sisse. Jätke toide umbes minutiks sisse ja siis lülitage see välja. Katsetage küünte abil, hoides seda mõne raua viilimise kohal. Nüüd tuleks see magnetiseerida ja viilid ligi tõmmata, isegi kui toide on välja lülitatud.
Tugevuse suurendamine
Magneti tugevust saate suurendada, suurendades mähiste arvu. Näiteks kui te kahekordistate mähiste arvu, siis kahekordistate induktiivvälja välja tugevuse. Kui suurendate juhtme pikkust selleks, suurendate aga elektritakistust, mis vähendab traadi kaudu voolava voolu hulka. Kuna vool, mis on elektronide liikumine, loob välja, siis induktiivvõimsus väheneb. Voolukao korvamiseks suurendage pinget, muutes trafo seadistust või kasutades suuremat akut.