Si të bëni një magnet elektrik në shtëpi. Si të bëni vetë një elektromagnet? Përcaktimi i drejtimit të fushës

Një elektromagnet është një lloj i veçantë magneti në të cilin një fushë magnetike krijohet nga veprimi i një rryme elektrike në atë magnet. Në mungesë të rrymës, fusha magnetike zhduket dhe kjo veçori është e dobishme në shumë fusha të inxhinierisë elektrike.

Një elektromagnet është një pajisje mjaft e thjeshtë, kështu që bërja e tij është mjaft e thjeshtë dhe e lirë. Edhe në disa shkolla, nxënësve u tregohet teknika bazë e prodhimit të elektromagnetëve duke përdorur një tel, një gozhdë dhe një bateri. Dhe studentët shohin me habi ndërsa elektromagneti i ndërtuar shpejt ngre objekte të lehta metalike si kapëse letre, kunja dhe gozhdë. Por ju gjithashtu mund të bëni vetë një elektromagnet të fuqishëm DC, i cili është disa herë më i fortë se ata që prodhohen në klasa.

Pra, së pari vendosni gishtat në tela 50 centimetra nga fundi. Mbështilleni telin rreth majës së shtyllës së çelikut (mund të përdorni një gozhdë të madhe), duke filluar nga vendi ku gishtat mbështeten në tela. Mbështilleni mirë dhe mjeshtërisht deri në fund të kunjit. Kur të arrini në fund, filloni të mbështillni telin mbi shtresën e parë, duke bërë një dredha-dredha të re drejt majës së kunjit. Më pas mbështilleni telin përsëri mbi kunja drejt fundit, duke bërë një shtresë të dytë. Prisni telin nga spiralja, duke lënë një copë teli 50 cm në fund të kunjit.

Më pas, lidhni telin e sipërm të bakrit me terminalin negativ dhe atë të poshtëm në terminalin pozitiv të baterisë. Sigurohuni që telat të kenë kontakt të mirë me terminalet. Është e dëshirueshme që të keni një buton për të ndezur baterinë, ose mund të vendosni një kontaktor në njërën skaj të telit për të furnizuar me energji elektromagnetin, duke mbyllur qarkun kur është e nevojshme. Pas montimit të suksesshëm, kontrolloni funksionalitetin e elektromagnetit duke sjellë në të objekte të ndryshme metalike.

Duhet të theksohet se sa më e fuqishme të jetë bateria që përdorni, aq më i fuqishëm do të jetë elektromagneti juaj. Rritja e tensionit të baterisë dhe përdorimi i më shumë shtresave të spirales solenoid rrit fuqinë e elektromagnetit. Por në të njëjtën kohë, duhet të monitoroni gjendjen e telit, pasi mund të nxehet shumë, gjë që në fund të fundit mund të jetë e rrezikshme. Nëse trashësia e telit është e hollë, atëherë teli do të gjenerojë më shumë nxehtësi.

.
& nbsp & nbsp & nbsp
& nbsp & nbsp & nbspJu mund të mbështesni projektin tonë duke dhuruar çdo shumë për zhvillimin e tij.

Pershendetje te gjitheve! Sot do t'ju tregoj për një eksperiment shumë të lehtë por spektakolar, dhe emri i tij është "Elektromagnet"! Jam më se i sigurt se çdo radio amator fillestar e njeh, por për fillim, ai është i duhuri. Unë e bëra këtë përmbledhje të bërë në shtëpi për ata që janë të interesuar se si funksionon një magnet.

Para udhëzimit, le të shohim se si funksionon një elektromagnet. Çfarë na thotë Wikipedia:

Një elektromagnet është një pajisje që krijon një fushë magnetike kur një rrymë elektrike kalon nëpër të. Zakonisht, një elektromagnet përbëhet nga një dredha-dredha dhe një bërthamë ferromagnetike, e cila fiton vetitë e një magneti kur një rrymë elektrike kalon nëpër dredha-dredha.

• E paqartë? Më lejoni të shpjegoj thjesht:

Kur energjia elektrike udhëton nëpër tela dhe rrotullohet rreth gozhdës (bërthamë), gozhda merr vetitë e një magneti natyror (si një frigorifer (i bërë nga minerali magnetik)). Dhe pa një gozhdë, magneti mund të funksionojë shumë më dobët.

• Ku përdoren elektromagnetët:

Elektromagnetët e fortë përdoren në mekanizma të ndryshëm për qëllime të ndryshme. Për shembull, një vinç elektromagnetik përdoret në impiantet metalurgjike dhe të përpunimit të metaleve për të lëvizur hekurishtet dhe pjesët e përfunduara. Në fabrika, ata shpesh punojnë me makina që quhen gjithashtu "tavolina magnetike", në të cilat mund të punoni me produkte hekuri ose çeliku që janë të fiksuara me magnet duke përdorur elektromagnet të fuqishëm. Thjesht duhet të ndizni rrymën për të fiksuar fort pjesën në çdo pozicion të dëshiruar në tryezë, fikni rrymën për të çliruar produktin. Gjatë paketimit të xeheve magnetike nga ato jomagnetike, për shembull, kur pastrohen pjesët e mineralit të hekurit nga shkëmbi i mbeturinave, përdoren ndarës magnetikë, në të cilët minerali i pastruar kalon nëpër një fushë magnetike të fuqishme elektromagnetësh, e cila mbledh të gjithë elementët magnetikë prej saj.

Do të na duhen:

• gozhdë hekuri
• Teli i hollë i izoluar (sa më shumë aq më mirë)
• Bateria (çdo kapacitet, jo më pak se 1.5 V)
• Objekte për kontrollimin e një magneti (kapa letre, butona, kunja)
• zhveshëse teli (opsionale)
• Shirit ngjitës

Rregulloret e sigurisë:

1. Mos u përpiqni të lidhni telat në një prizë 220 V. Elektromagneti ynë përdor energji elektrike dhe kur e lidhni me tension të lartë standard, atëherë do të keni një qark të shkurtër në të gjithë shtëpinë.
2. Duhet të keni shumë tela të lirshme përpara baterisë. Nëse po, nuk do të keni rezistencë të fortë elektrike dhe bateria do të vetëshkatërrohet!
3. Elektromagnetit tonë i nevojitet vetëm tension i ulët. Nëse do të përdorni tension të lartë
   ju pret një goditje elektrike.

Dhe tani tek udhëzimet:
1. Mbështilleni telin e bakrit rreth gozhdës, por në mënyrë që të mbeten rreth 30 cm në çdo skaj, sigurohuni që teli të jetë i përdredhur vetëm në një drejtim, ose do të keni dy fusha të vogla që do të ndërhyjnë me njëra-tjetrën. E RËNDËSISHME: Teli duhet të mbështillet në mënyrë që të shtrihet jo larg nga spiralja e mëparshme, por jo edhe mbi të.
Këshillë: Sa më shumë shtresa, aq më i fortë është magneti, mund të bëni edhe një me shumë shtresa.

2.Tani le të pastrojmë skajet e telit të bakrit (rreth 3 cm), mundësisht me një pastrues teli. Ato duhet të pastrohen për rrjedhje më të mirë të rrymës. Pas pastrimit, skajet do të duken më të lehta se sa të patrajtuara.

3. Merrni njërin skaj të telit dhe lidheni me anën pozitive të baterisë dhe më pas ngjitini së bashku me shirit ngjitës në mënyrë që të prekin njëri-tjetrin. Dhe nëse shtypni me gishtin tuaj, atëherë ne do të lëshojmë një magnet.
E RËNDËSISHME: Teli dhe bateritë plus duhet të lidhen përgjithmonë.

Çfarë bëmë: Ne lidhëm kontaktet në një qark (në fakt, ky është një qark i shkurtër) dhe formuam një fushë magnetike (kam shkruar tashmë për këtë më lart). Për ta fikur, duhet të lëshoni telin.

Së bashku me magnetët e përhershëm, që nga shekulli i 19-të, njerëzit filluan të përdorin në mënyrë aktive magnete të ndryshueshme në teknologji dhe jetën e përditshme, puna e të cilave mund të rregullohet duke furnizuar një rrymë elektrike. Strukturisht, një elektromagnet i thjeshtë është një spirale e materialit izolues elektrik me një tel të plagosur rreth tij. Me një minimum prej një grupi materialesh dhe mjetesh, një elektromagnet nuk është i vështirë për t'u bërë vetë. Ne do t'ju tregojmë se si ta bëni këtë në këtë artikull.

Kur një rrymë elektrike kalon nëpër një përcjellës, një fushë magnetike lind rreth telit; kur rryma fiket, fusha zhduket. Për të përmirësuar vetitë magnetike, një bërthamë çeliku mund të futet në qendër të spirales ose mund të rritet amperazhi.

Përdorimi i elektromagneteve në jetën e përditshme

Elektromagnetët mund të përdoren për të zgjidhur një sërë problemesh:

1. për mbledhjen dhe heqjen e tallasheve të çelikut ose lidhësve të vegjël prej çeliku;
2. në procesin e krijimit të lojërave dhe lodrave të ndryshme së bashku me fëmijët;
3. për elektrizimin e kaçavidave dhe bitave, gjë që lejon magnetizimin e vidave dhe lehtëson procesin e vidhosjes së tyre;
4. për kryerjen e eksperimenteve të ndryshme mbi elektromagnetizmin.

Bërja e një elektromagneti të thjeshtë

Elektromagneti më i thjeshtë, mjaft i përshtatshëm për zgjidhjen e një game të vogël detyrash praktike shtëpiake, mund të bëhet me dorë pa përdorur një spirale.

Përgatitni materialet e mëposhtme për punë:

1. shufër çeliku me një diametër prej 5-8 milimetra ose një gozhdë për 100;
2. tel bakri në izolim të llakuar me një diametër prej 0,1-0,3 milimetra;
3. dy copa prej 20 centimetrash tela bakri në izolim PVC;
4. shirit izolues;
5. burimi i energjisë elektrike (bateri, akumulator, etj.).

Nga veglat përgatisni gërshërë ose thithka (prerëse anësore) për prerjen e telave, pincës, një çakmak.

Faza e parë është dredha-dredha e telit elektrik. Mbështilleni disa qindra rrotullime teli të hollë direkt në bërthamën e çelikut (gozhdë). Për ta kryer këtë proces me dorë për një kohë të gjatë. Përdorni pajisjen më të thjeshtë të mbështjelljes. Mbërtheni gozhdën në kapësen e një kaçavide ose stërvitje elektrike, ndizni mjetin dhe, duke e drejtuar telin, mbështilleni atë. Lidhni copa teli me një diametër më të madh në skajet e telit të plagosur dhe izoloni pikat e kontaktit me shirit izolues.

Kur përdorni magnetin, mbetet vetëm të lidhni skajet e lira të telave me polet e burimit aktual. Shpërndarja e polaritetit të lidhjes nuk ndikon në funksionimin e pajisjes.

Duke përdorur çelësin

Për lehtësinë e përdorimit, ne propozojmë të përmirësojmë pak skemën që rezulton. Dy artikuj të tjerë duhet të shtohen në listën e mësipërme. E para është tela e tretë e izoluar me PVC. E dyta është një çelës i çdo lloji (çelës, buton, etj.).

Kështu, diagrami i lidhjes së elektromagnetit do të duket si ky:

• teli i parë lidh një kontakt të baterisë me kontaktin e çelësit;
• teli i dytë lidh kontaktin e dytë të çelësit me një nga kontaktet e telit elektromagnet;

teli i tretë mbyll qarkun, duke lidhur kontaktin e dytë të elektromagnetit me kontaktin e mbetur të baterisë.

Përdorimi i çelësit, ndezja dhe fikja e elektromagnetit do të jetë shumë më i përshtatshëm.

Elektromagnet me bazë spirale

Një elektromagnet më kompleks është bërë në bazë të një spirale të bërë nga materiali izolues elektrik - kartoni, druri, plastika. Në mungesë të një elementi të tillë, është e lehtë ta bëni vetë. Merrni një tub të vogël të bërë nga materialet e treguara dhe ngjitni në skajet një palë rondele me vrima. Është më mirë nëse rondele janë të vendosura në një distancë të vogël nga skajet e spirales.

Një elektromagnet është një magnet që funksionon (krijon një fushë magnetike) vetëm kur një rrymë elektrike rrjedh nëpër spirale. Për të bërë një elektromagnet të fuqishëm, duhet të merrni një bërthamë magnetike dhe ta mbështillni me tel bakri dhe thjesht të kaloni rrymë përmes këtij teli. Bërthama magnetike do të fillojë të magnetizojë spiralen dhe do të fillojë të tërheqë objekte hekuri. Nëse dëshironi një magnet të fuqishëm - ngrini tensionin dhe rrymën, eksperimentoni. Dhe për të mos vuajtur dhe për të mos mbledhur magnetin vetë, thjesht mund të merrni spiralen nga motori magnetik (ato janë të ndryshëm, për 220V / 380V). Hiqeni këtë spirale dhe futni një pjesë të çdo pjese hekuri (për shembull, një gozhdë të zakonshme të trashë) brenda dhe futeni në rrjet. Ky do të jetë një magnet vërtet i mirë. Dhe nëse nuk keni mundësinë të merrni spiralen nga motori magnetik, atëherë tani do të shqyrtojmë se si të bëni vetë një elektromagnet.

Për të montuar një elektromagnet, do t'ju duhet një tel, një furnizim me energji DC dhe një bërthamë. Tani marrim thelbin tonë dhe mbështjellim telin e bakrit mbi të (është më mirë të kthejmë një spirale, dhe jo me shumicë - efikasiteti do të rritet). Nëse duam të bëjmë një elektromagnet të fuqishëm, atëherë e mbështjellim në disa shtresa, d.m.th. kur shtresa e parë të jetë mbështjellë, shkoni në shtresën e dytë dhe më pas mbështillni shtresën e tretë. Kur mbështillni, mbani në mend se atë që e mbështillni, kjo spirale ka një reaktancë, dhe kur kalon nëpër këtë bobina, do të rrjedhë më pak rrymë me një reaktancë të madhe. Por të kemi parasysh edhe që kemi nevojë dhe të rëndësishme për një rrymë, sepse bërthamën do ta magnetizojmë me rrymë, e cila shërben si magnet elektrik. Por një rrymë e madhe do të ngrohë në masë të madhe spiralen përmes së cilës rrjedh rryma, kështu që lidheni këto tre koncepte: rezistenca e spirales, rryma dhe temperatura.

Kur mbështillni telin, zgjidhni trashësinë optimale të telit të bakrit (rreth 0,5 mm). Ose mund të eksperimentoni, duke pasur parasysh se sa më i vogël të jetë seksioni kryq i telit, aq më i madh është reaksioni dhe, në përputhje me rrethanat, rryma do të rrjedhë më pak. Por nëse përfundoni me një tel të trashë (rreth 1 mm), nuk do të ishte keq, sepse sa më i trashë të jetë përcjellësi, aq më e fortë është fusha magnetike rreth përcjellësit dhe përveç gjithçkaje do të rrjedhë më shumë rrymë, sepse reaktanca do të jetë më e vogël. Rryma gjithashtu do të varet nga frekuenca e tensionit (nëse nga rryma alternative). Vlen gjithashtu të thuash disa fjalë për shtresat: sa më shumë shtresa, aq më e madhe është fusha magnetike e spirales dhe aq më shumë bërthama do të magnetizohet, sepse kur shtresat mbivendosen, fushat magnetike mblidhen.

Epo, spiralja u plagos, dhe bërthama u fut brenda, tani mund të filloni të aplikoni tension në spirale. Ne furnizojmë tensionin dhe fillojmë ta rrisim atë (nëse keni një furnizim me energji elektrike me rregullim të tensionit, atëherë ngrini gradualisht tensionin). Në të njëjtën kohë, ne sigurohemi që spiralja jonë të mos nxehet. Ne zgjedhim tensionin në mënyrë që gjatë funksionimit spiralja të jetë paksa e ngrohtë ose thjesht e ngrohtë - kjo do të jetë mënyra nominale e funksionimit, dhe gjithashtu do të jetë e mundur të zbuloni rrymën dhe tensionin e vlerësuar duke matur në spirale dhe të zbuloni konsumin e energjisë të elektromagnetit duke shumëzuar rrymën dhe tensionin.

Nëse do të ndizni një elektromagnet nga një prizë 220 volt, atëherë së pari, sigurohuni që të matni rezistencën e spirales. Kur një rrymë prej 1 Amper rrjedh nëpër spirale, rezistenca e spirales duhet të jetë 220 ohms. Nëse 2 Amper, atëherë 110 Ohm. Kështu e konsiderojmë CURR = tension / rezistencë = 220/110 = 2 A.

Të gjithë, ndezën pajisjen. Provoni të sillni një karafil ose kapëse letre - ajo duhet të struket. Nëse nuk tërhiqet mirë ose mbahet shumë keq, atëherë mbështillni shtresat me pesë tela bakri: fusha magnetike do të rritet dhe rezistenca do të rritet, dhe nëse rezistenca rritet, atëherë të dhënat nominale të elektromagnetit do të ndryshojnë dhe do të jetë nevojshme për ta rikonfiguruar atë.

Nëse dëshironi të rrisni fuqinë e magnetit, atëherë merrni një bërthamë në formë patkoi dhe mbështillni telin nga dy anët, kështu që ju të merrni një patkua me shenjë të përbërë nga një bërthamë dhe 2 mbështjellje. Fushat magnetike të dy mbështjelljeve do të mblidhen, që do të thotë se magneti do të funksionojë 2 herë më i fuqishëm. Diametri dhe përbërja e bërthamës luajnë një rol të rëndësishëm. Me një seksion kryq të vogël, do të dalë një elektromagnet i dobët, megjithëse nëse aplikojmë një tension të lartë, por nëse rrisim seksionin kryq të zemrës, atëherë nuk do të kemi një elektromagnet të keq. Po, nëse bërthama është gjithashtu e bërë nga një aliazh hekuri dhe kobalti (kjo aliazh karakterizohet me përçueshmëri të mirë magnetike), atëherë përçueshmëria do të rritet dhe për shkak të kësaj, bërthama do të magnetizohet më mirë nga fusha e spirales.

Konkluzione:

1. Nëse duam të montojmë një elektromagnet të fuqishëm, atëherë mbështjellim numrin maksimal të shtresave (diametri i telit nuk është aq i rëndësishëm).
2. Shtë më mirë të merrni një bërthamë në formë patkua (ju duhet vetëm të fuqizoni mbështjelljet e 2-të).
3. Bërthama duhet të jetë një aliazh hekur-kobalt.
4. Sa më shumë që të jetë e mundur, rryma duhet të rrjedhë sa më shumë që të jetë e mundur, sepse është ai që krijon fushën magnetike.

Elektromagneti është një pajisje shumë e dobishme që përdoret gjerësisht në industri dhe në shumë fusha të veprimtarisë njerëzore. Megjithëse kjo pajisje mund të duket e ndërlikuar në dizajnin e saj, është e lehtë për t'u prodhuar dhe një elektromagnet i vogël shtëpiake mund të bëhet në shtëpi nga mjete të improvizuara.

Le të shohim procesin e krijimit të këtij produkti shtëpiak në video:

Për të bërë një elektromagnet të vogël në shtëpi, na duhen:
- gozhdë ose rrufe hekuri;
- Tel bakri;
- Letër zmerile;
- Bateri alkaline.

Në fillim, duhet të theksohet se nuk këshillohet të merret tel shumë i trashë. Një tel bakri me një diametër prej një milimetri është i përsosur për një elektromagnet të ardhshëm. Sa i përket madhësisë së gozhdës ose bulonit, një gjatësi prej 7-10 centimetra është ideale.

Pra, le të fillojmë të bëjmë një mini elektromagnet. Së pari, duhet të mbështjellim telin e bakrit rreth bulonës. Është e rëndësishme t'i kushtohet vëmendje faktit që çdo kthesë përshtatet fort me atë të mëparshme.

Duhet të mbështillni telin në mënyrë që një copë teli të mbetet në të dy skajet.

Mbetet vetëm për të lidhur telat tona me burimin, përkatësisht baterinë alkaline. Pas kësaj, rrufeja jonë do të tërheqë elementë metalikë.

Parimi i funksionimit të një elektromagneti është shumë i thjeshtë. Kur një rrymë elektrike kalon nëpër një spirale bërthamore, krijohet një fushë magnetike, e cila tërheq elementët metalikë. Fuqia e elektromagnetit varet nga dendësia e spirales dhe numri i shtresave të telit të bakrit, si dhe nga forca e rrymës.