Inhoud
Elektrotechnici maken elektromagneten door elektrische stromen door metalen voorwerpen met bepaalde vormen te leiden. Ze gebruiken vaak solenoïde stukjes draad als basis voor hun magneten. Dit doen ze door spiraalvormige stukjes metaal rond een cilindrisch model te draaien; de gemeenschappelijke veer is een solenoïde. Door een elektrische stroom door de solenoïde te leiden, ontstaat een magnetisch veld dat kracht uitoefent op nabijgelegen ferromagnetische objecten, zoals stukjes ijzer of staal. Je kunt de grootte van deze kracht bepalen door de afmetingen en andere eigenschappen van de magneet in een relatief eenvoudige vergelijking te plaatsen.
Stap 1
Schrijf de vergelijking:
Sterkte = ((N x I) ^ 2 x k x A) / (2 x g ^ 2)
N = aantal omwentelingen op de solenoïde I = de stroom, in ampère (A), die door de solenoïde gaat A = dwarsdoorsnede, in vierkante meters, van de solenoïde magneet g = de afstand, in meters, tussen de magneet en het stuk metaal k = 4 x pi x 10 ^ -7 (een constante) ^ = symbool dat 'verheven tot de macht van' betekent
Stap 2
Analyseer uw elektromagneet om de afmetingen te bepalen en de hoeveelheid stroom die u er doorheen zult sturen. Stel je bijvoorbeeld voor dat je een magneet hebt met 1000 windingen en een doorsnede van 0,5 vierkante meter die je met 10 A stroom op 1,5 meter van een stuk metaal gaat bedienen. Daarom:
N = 1.000 I = 10 A A = 0,5 vierkante meter g = 1,5 m
Stap 3
Verbind de getallen in de vergelijking om de kracht te berekenen die op het stuk metaal zal werken.
Kracht = ((1.000 x 10) ^ 2 x 4 x pi x 10 ^ -7 x 0,5) / (2 x 1,5 ^ 2) = 14 Newton (N)