Elektromagnetas yra specialus magneto tipas, kuriame magnetinis laukas sukuriamas veikiant magnetui elektros srovę. Trūkstant srovės magnetinis laukas išnyksta, o ši savybė praverčia daugelyje elektrotechnikos sričių.
Elektromagnetas yra gana paprastas prietaisas, nes jo gamyba yra gana paprasta ir nebrangi. Net kai kurios mokyklos mokiniams parodo pagrindines elektromagnetų gamybos technologijas naudojant vielą, vinį ir bateriją. Mokiniai nustebę stebi, kaip greitai pastatytas elektromagnetas paima lengvus metalinius daiktus, tokius kaip sąvaržėlės, smeigtukai ir vinys. Bet jūs taip pat galite patys pasigaminti galingą nuolatinės srovės elektromagnetą, kuris yra kelis kartus stipresnis nei klasėse.
Taigi, pirmiausia uždėkite pirštus ant vielos 50 centimetrų nuo galo. Apvyniokite vielą aplink plieninio kaiščio viršų (galite naudoti didelį vinį), pradėdami nuo tos vietos, kur pirštai remiasi į vielą. Apvyniokite sklandžiai ir atsargiai iki pat kaiščio galo. Kai pasieksite galą, pradėkite vynioti laidą per pirmąjį sluoksnį, darydami naują apviją link kaiščio viršaus. Tada vėl apvyniokite vielą ant kaiščio link smeigtuko apačios, sudarydami antrą sluoksnį. Nupjaukite laidą nuo ritės, kaiščio apačioje palikdami 50 cm vielos gabalėlį.
Tada prijunkite viršutinį varinį laidą prie neigiamo gnybto, o apatinį - prie teigiamo akumuliatoriaus gnybto. Įsitikinkite, kad laidai gerai kontaktuoja su gnybtais. Pageidautina turėti mygtuką akumuliatoriui įjungti arba viename laido gale galite įdėti kontaktorių, kad įjungtumėte elektromagnetą, prireikus užbaigiant grandinę. Po sėkmingo surinkimo patikrinkite elektromagneto veikimą, prinešdami prie jo įvairius metalinius daiktus.
Reikėtų pažymėti, kad kuo galingesnę bateriją naudosite, tuo galingesnis bus jūsų elektromagnetas. Padidinus akumuliatoriaus įtampą ir naudojant daugiau elektromagnetinės ritės sluoksnių, padidėja elektromagneto galia. Tačiau tuo pačiu metu turite stebėti laido būklę, nes jis gali labai įkaisti, o tai galiausiai gali būti pavojinga. Jei vielos storis mažas, tada tokia viela generuos daugiau šilumos.
.
Jei norite, kad įdomios ir naudingos medžiagos būtų rodomos dažniau ir būtų mažiau reklamos,
Galite paremti mūsų projektą paaukodami bet kokią sumą jo plėtrai.
Sveiki visi! Šiandien aš jums papasakosiu apie labai lengvą, bet įspūdingą eksperimentą, kurio pavadinimas yra: „Elektromagnetas“! Esu daugiau nei tikras, kad kiekvienas pradedantysis radijo mėgėjas jį pažįsta, bet pradžiai jis kaip tik tinka. Šią naminę apžvalgą sukūriau tiems, kurie domisi, kaip veikia magnetas.
Prieš instrukciją pažiūrėkime elektromagneto veikimo principą. Ką mums sako Vikipedija:
Elektromagnetas yra prietaisas, sukuriantis magnetinį lauką, kai per jį teka elektros srovė. Paprastai elektromagnetas susideda iš apvijos ir feromagnetinės šerdies, kuri įgyja magneto savybes, kai elektros srovė praeina per apviją.
- Neaišku? Leiskite man paaiškinti paprastai:
- Kur naudojami elektromagnetai?
Stiprūs elektromagnetai naudojami skirtinguose mechanizmuose skirtingiems tikslams. Pavyzdžiui, metalurgijos ir metalo apdirbimo įmonėse naudojamas elektromagnetinis kranas metalo laužui ir gatavoms detalėms perkelti. Gamyklose jie dažnai dirba su mašinomis, kurios dar vadinamos „magnetinėmis lentelėmis“, ant kurių galite dirbti su geležies ar plieno gaminiais, pritvirtintais magnetais naudojant galingus elektromagnetus. Jums tereikia įjungti srovę, kad tvirtai pritvirtintumėte dalį bet kurioje pageidaujamoje stalo padėtyje, išjunkite srovę, kad išleistumėte gaminį. Pakuojant magnetines rūdas iš nemagnetinių, pavyzdžiui, valant geležies rūdos gabalus iš atliekų, naudojami magnetiniai separatoriai, kuriuose valoma rūda praeina per galingą elektromagnetų magnetinį lauką, kuris surenka iš jo visus magnetinius elementus. .
Mums reikės:
- geležinis vinis
- Plonas izoliuotas laidas (kuo daugiau, tuo geriau)
- Baterija (bet kokios talpos, ne mažesnė nei 1,5 V)
- Objektai magnetui patikrinti (sąvaržėlės, mygtukai, kaiščiai)
- Vielos nuėmiklis (pasirinktinai)
- lipni juosta
Saugumo reguliavimas:
- Nebandykite jungti laidų į 220 V lizdą. Mūsų elektromagnetas naudoja elektrą, o prijungus jį prie standartinės aukštos įtampos, tada visame name įvyks trumpasis jungimas.
- Turėtumėte turėti daug laisvo laido prie akumuliatoriaus. Jei taip, jūs neturėsite didelės elektros varžos ir akumuliatorius savaime sunaikins!
- Mūsų elektromagnetui reikia tik žemos įtampos. Jei naudojate aukštą įtampą
Jūsų laukia elektros šokas.
Dabar apie instrukcijas:
1. Apvyniokite varinę vielą aplink nagą, bet taip, kad kiekviename gale liktų apie 30 cm, žiūrėkite, kad viela būtų susukta tik viena kryptimi arba turėsite du mažus laukus, kurie trukdys vienas kitam. SVARBU: Viela turi būti suvyniota taip, kad ji nebūtų toli nuo ankstesnės sruogos, bet taip pat nebūtų ant jos.
Patarimas: kuo daugiau sluoksnių, tuo stipresnis magnetas, netgi galite padaryti daugiasluoksnį.
2. Dabar nuvalykime varinės vielos galus (apie 3 cm), geriausia su vielos valikliu. Kad srovė tekėtų geriau, juos reikia išvalyti. Po valymo galai atrodys šviesesni nei nenuvalyti.
3. Paimkite vieną laido galą ir prijunkite jį prie teigiamo akumuliatoriaus ir priklijuokite juos lipnia juosta taip, kad jie liestųsi. Ir jei paspausite pirštą, mes paleisime magnetą.
SVARBU: Viela ir plius akumuliatoriai turi būti prijungti nuolat.
Ką mes padarėme: Sujungėme kontaktus į vieną grandinę (iš esmės trumpasis jungimas) ir suformuojame magnetinį lauką (apie tai jau rašiau aukščiau). Norėdami jį išjungti, atleiskite laidą.
Kartu su nuolatiniais magnetais nuo XIX amžiaus žmonės technikoje ir kasdieniame gyvenime pradėjo aktyviai naudoti kintamuosius magnetus, kurių veikimą galima valdyti tiekiant elektros srovę. Struktūriškai paprastas elektromagnetas yra elektrą izoliuojančios medžiagos ritė su viela, apvyniota aplink ją. Turint minimalų medžiagų ir įrankių rinkinį, elektromagnetą nesunku pasidaryti patiems. Kaip tai padaryti, mes jums pasakysime šiame straipsnyje.
Kai elektros srovė praeina per laidininką, aplink laidą susidaro magnetinis laukas, išjungus srovę, laukas išnyksta. Norint pagerinti magnetines savybes, į ritės centrą galima įvesti plieninę šerdį arba padidinti srovės stiprumą.
Elektromagnetų naudojimas kasdieniame gyvenime
Elektromagnetai gali būti naudojami sprendžiant įvairias problemas:
- plieninėms drožlėms arba mažoms plieninėms tvirtinimo detalėms surinkti ir pašalinti;
- kartu su vaikais gaminant įvairius žaidimus ir žaislus;
- atsuktuvų ir antgalių elektrifikavimui, kuris leidžia įmagnetinti varžtus ir palengvina jų prisukimo procesą;
- įvairiems elektromagnetizmo eksperimentams atlikti.
Paprasto elektromagneto gamyba
Paprasčiausias elektromagnetas, gana tinkamas sprendžiant nedideles praktines namų ūkio užduotis, gali būti pagamintas rankomis, nenaudojant ritės.
Darbui paruoškite šias medžiagas:
- 5-8 milimetrų skersmens plieninis strypas arba 100 vinys;
- varinė viela lako izoliacijoje, kurios skersmuo 0,1-0,3 mm;
- du gabalai 20 centimetrų varinės vielos PVC izoliacijoje;
- Izoliacinė juosta;
- elektros energijos šaltinis (baterija, akumuliatorius ir kt.).
Iš įrankių paruoškite žirkles arba vielos pjaustytuvus (šoninius pjaustytuvus) laidams pjauti, reples, žiebtuvėlį.
Pirmasis etapas yra elektros laido apvija. Suvyniokite kelis šimtus plonos vielos vijų tiesiai ant plieninės šerdies (vinio). Šis procesas rankiniu būdu užtrunka ilgai. Naudokite paprasčiausią vyniojimo įrenginį. Įkiškite vinį į atsuktuvo ar elektrinio grąžto griebtuvą, įjunkite įrankį ir, nukreipdami laidą, apvyniokite. Priklijuokite didesnio skersmens vielos gabalus prie suvyniotos vielos galų ir izoliuokite kontaktines vietas izoliacine juosta.
Veikiant magnetui, lieka tik prijungti laisvus laidų galus prie srovės šaltinio polių. Ryšio poliškumo pasiskirstymas neturi įtakos įrenginio veikimui.
Naudojant jungiklį
Kad būtų lengviau naudoti, siūlome šiek tiek patobulinti gautą schemą. Į aukščiau pateiktą sąrašą reikėtų įtraukti dar du elementus. Pirmasis iš jų yra trečiasis PVC izoliacijos laidas. Antrasis yra bet kokio tipo jungiklis (klaviatūra, mygtukas ir kt.).
Taigi, elektromagneto prijungimo schema atrodys taip:
- pirmasis laidas sujungia vieną akumuliatoriaus kontaktą su jungiklio kontaktu;
- antrasis laidas jungia antrąjį jungiklio kontaktą su vienu iš elektromagneto laido kontaktų;
trečiasis laidas užbaigia grandinę, prijungdamas antrąjį elektromagneto kontaktą prie likusio akumuliatoriaus kontakto.
Naudojant jungiklį, įjungti ir išjungti elektromagnetą bus daug patogiau.
ritės pagrindu pagamintas elektromagnetas
Sudėtingesnis elektromagnetas pagamintas iš elektros izoliacinės medžiagos - kartono, medžio, plastiko - ritės. Jei tokio elemento nėra, nesunku jį pasigaminti patiems. Paimkite nedidelį nurodytų medžiagų vamzdelį ir prie jo priklijuokite porą poveržlių su skylutėmis galuose. Geriau, jei poveržlės yra nedideliu atstumu nuo ritės galų.
Elektromagnetas yra magnetas, kuris veikia (sukuria magnetinį lauką) tik tada, kai per ritę teka elektros srovė. Norėdami pagaminti galingą elektromagnetą, turite paimti magnetinę grandinę ir apvynioti ją varine viela ir tiesiog perduoti srovę per šį laidą. Magnetinę grandinę pradės įmagnetinti ritė ir ji pradės pritraukti geležinius objektus. Norite galingo magneto – pakelkite įtampą ir srovę, eksperimentuokite. O kad nenukentėtų ir nesusirinktumėte magneto patiems, galite tiesiog paimti ritę nuo magnetinio starterio (jie yra skirtingi, skirti 220V / 380V). Ištraukite šią ritę, įkiškite į vidų bet kurio geležies gabalėlį (pavyzdžiui, paprastą storą vinį) ir įkišate į tinklą. Tai tikrai neblogas magnetas. Ir jei neturite galimybės gauti ritės iš magnetinio starterio, dabar mes apsvarstysime, kaip patys pasidaryti elektromagnetą.
Norėdami surinkti elektromagnetą, jums reikės laido, nuolatinės srovės šaltinio ir šerdies. Dabar paimame savo šerdį ir apvyniojame ant jos varinę vielą (geriau sukti ritę, o ne urmu - padidės efektyvumas). Jeigu norime pagaminti galingą elektromagnetą, tai jį vyniojame keliais sluoksniais, t.y. suvyniojus pirmąjį sluoksnį, pereiname prie antrojo sluoksnio, o tada vyniojame trečią sluoksnį. Apvyniodami turėkite omenyje, kad tai, ką vyniojate, ši ritė turi reaktyviąją varžą, o tekant per šią ritę, srovė praeis mažesnė su didele varža. Tačiau taip pat nepamirškite, kad mums reikia ir svarbios srovės, nes šerdį įmagnetinsime srove, kuri tarnauja kaip elektromagnetas. Tačiau didelė srovė labai įkaitins ritę, per kurią teka srovė, todėl susiekite šias tris sąvokas: ritės varžą, srovę ir temperatūrą.
Apvyniodami laidą, pasirinkite optimalų varinės vielos storį (apie 0,5 mm). Arba galite eksperimentuoti, atsižvelgiant į tai, kad kuo mažesnis laido skerspjūvis, tuo didesnė bus reaktyvumas ir atitinkamai srovė tekės mažiau. Bet jei vyniotum stora viela (apie 1mm), tai būtų neblogai, nes. kuo storesnis laidininkas, tuo stipresnis magnetinis laukas aplink laidininką ir, be to, tekės daugiau srovės, nes. reaktyvumas bus mažesnis. Srovė taip pat priklausys nuo įtampos dažnio (jei ji yra nuo kintamos srovės). Taip pat verta pasakyti keletą žodžių apie sluoksnius: kuo daugiau sluoksnių, tuo didesnis ritės magnetinis laukas ir tuo stipriau bus įmagnetinta šerdis, nes. kai sluoksniai yra uždėti, magnetiniai laukai sumuojasi.
Na, ritė buvo suvyniota, o šerdis įdėta į vidų, dabar galite pradėti dėti įtampą į ritę. Mes pritaikome įtampą ir pradedame ją didinti (jei turite maitinimo šaltinį su įtampos reguliavimu, tada palaipsniui didinkite įtampą). Tuo pačiu metu užtikriname, kad mūsų ritė neįkaistų. Parenkame įtampą, kad veikimo metu ritė būtų šiek tiek šilta arba tiesiog šilta - tai bus vardinis veikimo režimas, taip pat matuojant ant ritės bus galima sužinoti vardinę srovę ir įtampą bei sužinoti galią elektromagneto suvartojimas padauginus srovę ir įtampą.
Jei ketinate įjungti elektromagnetą iš 220 voltų lizdo, pirmiausia būtinai išmatuokite ritės varžą. Rite tekant 1 ampero srovei, ritės varža turi būti 220 omų. Jei 2 amperai, tada 110 omų. Taip apskaičiuojame SROVĘ \u003d įtampą / varžą \u003d 220/110 \u003d 2 A.
Visi įjungė įrenginį. Pabandykite atsinešti gvazdikėlį ar sąvaržėlę – turėtų pritraukti. Jei jis blogai pritraukia arba nelabai laikosi, tada suvyniokite penkis sluoksnius varinės vielos: padidės magnetinis laukas ir padidės varža, o jei padidės varža, tuomet keisis vardiniai elektromagneto duomenys ir turėsite jį iš naujo sukonfigūruoti.
Jei norite padidinti magneto galią, paimkite pasagos formos šerdį ir apvyniokite laidą iš dviejų pusių, kad gautumėte viliojančią pasagą, kurią sudaro šerdis ir 2 ritės. Dviejų ritių magnetiniai laukai susidės, vadinasi, magnetas veiks 2 kartus galingiau. Svarbų vaidmenį atlieka šerdies skersmuo ir sudėtis. Esant mažam skerspjūviui, pasirodys silpnas elektromagnetas, net jei įjungsime aukštą įtampą, bet jei padidinsime širdies skerspjūvį, gausime neblogą elektromagnetą. Taip, jei šerdis taip pat pagaminta iš geležies ir kobalto lydinio (šis lydinys pasižymi geru magnetiniu laidumu), tada laidumas padidės ir dėl to šerdis bus geriau įmagnetinta ritės lauko.
Išvados:
- Jei norime surinkti galingą elektromagnetą, tada vyniojame maksimalų sluoksnių skaičių (vielos skersmuo nėra toks svarbus).
- Geriausia paimti pasagos formos šerdį (reikės maitinti tik 2 rites).
- Šerdis turi būti iš geležies ir kobalto lydinio.
- Srovė turėtų tekėti kiek įmanoma, nes ji sukuria magnetinį lauką.
Elektromagnetas yra labai naudingas prietaisas, plačiai naudojamas pramonėje ir daugelyje žmogaus veiklos sričių. Nors šis prietaisas gali atrodyti sudėtingas savo konstrukcija, jį lengva pagaminti, o nedidelį savadarbį elektromagnetą galima pasigaminti namuose iš improvizuotų priemonių.
Pažiūrėkime šio naminio gaminio kūrimo procesą vaizdo įraše:
Norėdami namuose pasigaminti nedidelį elektromagnetą, mums reikia:
- Geležinė vinis arba varžtas;
- Varinė viela;
- Švitrinis popierius;
- Šarminė baterija.
Pačioje pradžioje reikėtų pažymėti, kad nepatartina imti per storos vielos. Vieno milimetro skersmens varinė viela puikiai tiks būsimam elektromagnetui. Kalbant apie vinies ar varžto dydį, idealus variantas būtų 7-10 centimetrų ilgis.
Taigi, pradėkime gaminti mini elektromagnetą. Pirmiausia turime apvynioti varinę vielą aplink varžtą. Svarbu atkreipti dėmesį į tai, kad kiekvienas posūkis tvirtai priglustų prie ankstesnio.
Laidą reikia apvynioti taip, kad abiejuose galuose liktų vielos gabalas.
Belieka tik prijungti mūsų laidus prie šaltinio, būtent šarminės baterijos. Po to mūsų varžtas pritrauks metalinius elementus.
Elektromagneto veikimo principas yra labai paprastas. Kai elektros srovė praeina per ritę su šerdimi, susidaro magnetinis laukas, kuris pritraukia metalinius elementus. Elektromagneto galia priklauso nuo ritės tankio ir varinės vielos sluoksnių skaičiaus, taip pat nuo srovės stiprumo.
