Inhoud
Elektromagneten produceren elektromagnetische kracht door elektrische stroom door een draad te leiden die om een stuk metaal is gewikkeld. De kracht van een magneet neemt toe met meer omwentelingen rond het metalen onderdeel, evenals met meer elektrische stroom. De elektromagnetische kracht van een elektromagneet op een object neemt af naarmate de afstand daartussen groter wordt.Als we de afmetingen van de elektromagneet kunnen meten en het aantal windingen van de draad weten, naast de hoeveelheid stroom die wordt toegepast, kunnen we de hoeveelheid kracht berekenen die door de magneet op een object op elke afstand wordt uitgeoefend.
Krachtberekening
Stap 1
Schrijf de vergelijking: Kracht = ((N x I) ^ 2 xkx A) / (2 xg ^ 2) Waarbij: N = aantal omwentelingen in solenoïde I = stroom, in ampère (A) A = dwarsdoorsnede van de magneet, in vierkante meters g = afstand, in meters, tussen de magneet en het stuk metaal k = 4 x 3,14159 x 10 ^ -7 ^ = symbool dat betekent verheven tot de macht van
Stap 2
Bepaal de afmetingen van de magneet en de hoeveelheid stroom die er doorheen gaat. Als u bijvoorbeeld een magneet heeft met 500 windingen en een dwarsdoorsnede van 0,3 m² die werkt met 10 A stroom op een afstand van 1 m van het metalen onderdeel dat wordt aangetrokken, heeft u waarden van: N = 500 I = 10 AA = 0,3 m² g = 1 m
Stap 3
Vervang de getallen in de vergelijking om de kracht te berekenen die op het stuk metaal zal werken. Dit resulteert in de vergelijking: Kracht = ((500 x 10) ^ 2 x 4 x 3,14159 x 10 ^ -7 x 0,3) / (2 x 1 ^ 2) = 4,712 N, dat wil zeggen een massa van ongeveer 470 g.