Innhold
Elektriske ingeniører lager elektromagneter ved å føre elektriske strømmer gjennom metallgjenstander i bestemte former. De bruker ofte magnetbånd av ledning som base for magneter. De gjør dette ved å rotere spiralformede metallbiter rundt en sylindrisk modell; den felles fjæren er en solenoid. Å føre en elektrisk strøm gjennom solenoiden resulterer i et magnetfelt som utøver kraft på nærliggende ferromagnetiske gjenstander, for eksempel jernbiter eller stål. Du kan bestemme størrelsen på denne kraften ved å plassere magnetens dimensjoner og andre egenskaper i en relativt enkel ligning.
Trinn 1
Skriv ligningen:
Styrke = ((N x I) ^ 2 x k x A) / (2 x g ^ 2)
N = antall svinger på solenoiden I = strømmen, i ampere (A), som går gjennom solenoiden A = tverrsnittsarealet, i kvadratmeter, av magnetmagneten g = avstanden, i meter, mellom magneten og stykket av metall k = 4 x pi x 10 ^ -7 (en konstant) ^ = symbol som betyr "hevet til kraften til"
Steg 2
Analyser elektromagneten for å bestemme dimensjonene og mengden strøm du vil sette gjennom den. Tenk deg for eksempel at du har en magnet med 1000 omdreininger og et tverrsnittsareal på 0,5 kvadratmeter som du vil bruke med 10 A strøm 1,5 meter fra et metallstykke. Derfor:
N = 1000 I = 10 A A = 0,5 kvadratmeter g = 1,5 m
Trinn 3
Koble tallene i ligningen for å beregne kraften som vil virke på metallstykket.
Kraft = ((1000 x 10) ^ 2 x 4 x pi x 10 ^ -7 x 0,5) / (2 x 1,5 ^ 2) = 14 Newton (N)