آهنربای الکتریکی خانگی برای 220 ولت. چگونه یک آهنربا قوی با دستان خود در خانه بسازیم؟ ساخت آهنربای قوی تر

در این درس ویدیویی کانال E + M در مورد چیستی آهنربای الکتریکی صحبت کرد. او همچنین نحوه ساخت آن را با دست با ولتاژ تغذیه 12 ولت نشان داد و با استفاده از آن مجموعه ای از آزمایش ها را راه اندازی کرد. نشان داد که چگونه می توان کارایی را افزایش داد.

اول، کمی تئوری تاریخ. در اوایل قرن نوزدهم، فیزیکدان دانمارکی ارستد، ارتباط بین الکتریسیته و مغناطیس را کشف کرد. جریان عبوری از هادی کنار قطب نما، فلش آن را به سمت هادی منحرف می کند. این نشان دهنده حضور است میدان مغناطیسیاطراف هادی همچنین مشخص شد که اگر هادی را در یک سیم پیچ بپیچید، خواص مغناطیسی آن افزایش می یابد. در یک سیم پیچ، خطوط مغناطیسی به اصطلاح برقی، مانند آهنربای دائمی تشکیل می شود.

بسته به اینکه سیم پیچ را به سمت قطب نما ببریم، در یک جهت یا جهت دیگر منحرف می شود. از آنجایی که در سیم پیچ دو قطب وجود دارد: شمال و جنوب. هنگامی که قطب ها معکوس می شوند، می توانید جهت جریان الکتریکی را تغییر دهید. برای آزمایش، نویسنده کانال 2 سیم پیچ یکسان را پیچید. سیم پیچ اول 260 دور، مقاومت 7 اهم است. 2 دو برابر بزرگتر است. 520 دور، مقاومت 15 اهم. برق از منبع DC تامین خواهد شد. ولتاژ 12 ولت. در این مورد منبع تغذیه کامپیوتر است. یک باتری سرب اسید نیز کار خواهد کرد.

بیایید شروع به آزمایش با سیم پیچ اول کنیم که دارای 260 چرخش است. مولتی متر برای اندازه گیری جریان تنظیم شده است. جریان را در آمپری که از سیم پیچ می گذرد را نشان می دهد. همانطور که می بینید، نشانگر 1.4 آمپر است. این برای جذب اجسام فلزی کوچک کافی است. بیایید یک شی بزرگتر را امتحان کنیم. بگذارید یک روبل آهنی باشد. سیم پیچ نمی تواند این بار را تحمل کند. بیایید همین آزمایش را با سیم پیچ دوم امتحان کنیم. جریان در اینجا 0.7 آمپر است. این 2 برابر کمتر از 1 است. در همان ولتاژ 12 ولت. همچنین نمی تواند روبل را جذب کند. برای افزایش خواص مغناطیسی سیم پیچ ما چه می توان کرد؟ بیایید سعی کنیم یک هسته آهنی قرار دهیم. برای این ما از پیچ و مهره استفاده می کنیم. اکنون به عنوان یک مدار مغناطیسی عمل خواهد کرد. دومی باعث عبور شار مغناطیسی از طریق خود می شود، خواص مربوط به سلونوئید را افزایش می دهد. اکنون ساختار ما به یک آهنربای الکتریکی تبدیل شده است. او در حال حاضر به راحتی با روبل کنار می آید. جریان ثابت باقی ماند، 1.4 آمپر.

بیایید بیشتر آزمایش کنیم و ببینیم که چه تعداد از این اجسام می توانند توسط سیم پیچ مغناطیسی جذب شوند. هر چه مقاومت بیشتر باشد جریان کمتر است. هر چه سیم پیچ میدان مغناطیسی کمتری ایجاد کند. اجازه دهید الکترومغناطیس کاملا خنک شود و آزمایشات را تکرار کنید. این بار بار 12 سکه خواهد بود. همانطور که می بینید، با کاهش جریان، سکه های پایین شروع به ناپدید شدن کردند. هر چقدر مجری سعی کرد آزمایش کند، نمی شد بیش از چنین باری را بالا برد.

بیایید همین آزمایش را با سیم پیچ دوم انجام دهیم. دوبرابر چرخش دارد. ببینیم قویتر از قبلی هست ادامه آهنربای برقی 12 ولتی را در فیلم از 6 دقیقه ببینید.

izobreteniya.net

چگونه یک آهنربای الکتریکی خانگی بسازیم

این ویدیو از کانال Creosan نحوه ساخت آهنربای الکتریکی خود را نشان می دهد. شما باید یک ترانسفورماتور مایکروویو بردارید، آن را برش دهید و سیم پیچ ها را بگیرید. سایر ترانسفورماتورها نیز مناسب هستند. اما قدرتمند و فقط در مایکروویو موجود است.

ما به سیم پیچ اولیه نیاز داریم. ما به تازگی آن را به برق وصل کردیم، اما از قبل شروع به لرزش می کند. وقتی آهن را جذب کند چه اتفاقی می افتد؟ وقت آن است که مغناطیس الکتریکی را آزمایش کنیم. با ولتاژهای 12، 24، 36، 48، 110، 220 ولت قابل عرضه است. در این حالت جریان مستقیم و متناوب می تواند وجود داشته باشد. باتری لپ تاپ را روشن می کنیم و می بینیم که یک آهنربای الکتریکی خانگی با ولتاژ 12 ولت چه توانایی هایی دارد. یک مهره را می گیریم و با مشارکت یک آهنربای الکتریکی، آن را با یک در صاف می کنیم. همانطور که می بینید، او به راحتی با مهره برخورد کرد. بیایید سعی کنیم چیز سنگین تری را بلند کنیم. به عنوان مثال، یک پوشش از یک چاه.

ایده ای برای ریپل متر ساده وجود دارد.

ساده ترین آهنربای الکتریکی در 5 دقیقه

به علاوه. کانال دیگری (HM Show) ویدئویی در همین زمینه منتشر کرد که نشان می داد چگونه یک آهنربای الکتریکی ساده در 5 دقیقه بسازید. برای ساختن یک دستگاه با دستان خود، به یک میله فولادی، سیم مسی و هر ماده عایق نیاز دارید.

ابتدا میله فولادی را با نوار ساختمانی عایق می کنیم، مواد اضافی را قطع می کنیم. لازم است سیم مسی را به دور مواد عایق بپیچید تا کمترین شکاف هوا وجود داشته باشد. قدرت آهنربا به این بستگی دارد، همچنین به ضخامت سیم مسی، تعداد دورها و قدرت جریان بستگی دارد. این شاخص ها باید به صورت تجربی انتخاب شوند. پس از پیچیدن سیم، آن را با مواد عایق بپیچید.

انتهای سیم را تمیز می کنیم. آهنربا را به منبع تغذیه وصل می کنیم و ولتاژ چهار ولت با جریان 1 آمپر اعمال می کنیم. همانطور که می بینید، پیچ ها به خوبی آهنربا نمی شوند. برای تقویت آهنربا، قدرت جریان را به 1.9 آمپر افزایش می دهیم و نتیجه بلافاصله تغییر می کند سمت بهتر! با یک قدرت جریان داده شده، ما می توانیم نه تنها پیچ و مهره ها، بلکه گیره ها را نیز با انبردست بلند کنیم. سعی کنید با باتری درست کنید و نتیجه را در نظرات بنویسید.

izobreteniya.net

چگونه یک آهنربای الکتریکی با دستان خود در خانه بسازیم

چنین دستگاهی از این جهت راحت است که عملکرد آن با کمک برق / جریان کنترل می شود - برای تغییر قطب ها، نیروی جذب. در برخی موارد، واقعاً ضروری می شود، و اغلب به عنوان استفاده می شود عنصر ساختاریانواع محصولات خانگی ساختن یک آهنربای الکتریکی ساده با دستان خود کار دشواری نیست، به خصوص که تقریباً همه چیزهایی که نیاز دارید در هر خانه ای یافت می شود.

چیزی که لازم است

• هر نمونه مناسب آهن (به خوبی مغناطیسی می شود). این هسته آهنربای الکتریکی خواهد بود.
• سیم مسی است، همیشه با عایق برای جلوگیری از تماس مستقیم بین دو فلز. برای یک برق / آهنربای خانگی، سطح مقطع توصیه شده 0.5 است (اما نه بیشتر از 1.0).
• منبع DC - باتری، بانک سهامی، واحد منبع تغذیه.

علاوه بر این:

• سیم های اتصال برای اتصال آهنربای الکتریکی.
• آهن لحیم کاری یا نوار برق برای محکم کردن تماس ها.

آی تی توصیه کلی، از آنجایی که آهنربای الکتریکی برای هدف خاصی ساخته شده است. بر این اساس اجزای مدار انتخاب می شوند. و اگر در خانه انجام شود، هیچ استانداردی وجود ندارد - هر چیزی که در دسترس است انجام می شود. به عنوان مثال، در رابطه با اولین نقطه، یک میخ، یک کمان قفل، یک تکه میله آهنی اغلب به عنوان هسته استفاده می شود - انتخاب گزینه ها بسیار زیاد است.

رویه ساخت

سیم پیچی

سیم مسی به طور مرتب به دور هسته پیچیده می شود، سیم پیچ به سیم پیچ. با چنین دقتی، بازده آهنربای الکتریکی حداکثر ممکن خواهد بود. پس از اولین "گذر" روی نمونه آهن، سیم در لایه دوم و گاهی در لایه سوم گذاشته می شود. بستگی به میزان انرژی مورد نیاز دستگاه دارد. اما جهت سیم پیچ باید بدون تغییر باشد، در غیر این صورت میدان مغناطیسی "نامتعادل" خواهد بود و بعید است که آهنربای الکتریکی بتواند چیزی را به سمت خود جذب کند.

برای درک معنای فرآیندهای در حال انجام، کافی است درس های فیزیک را از دوره به یاد بیاورید. دبیرستان- الکترون های متحرک، EMF ایجاد شده توسط آنها، جهت چرخش آن.

پس از پایان سیم پیچ، سیم بریده می شود تا سیم ها به راحتی به منبع تغذیه متصل شوند. اگر باتری است، مستقیماً. هنگام استفاده از منبع تغذیه، باتری یا دستگاه دیگر، به سیم های اتصال نیاز دارید.

چه چیزی را در نظر بگیرید

مشکلات خاصی در مورد تعداد لایه ها وجود دارد.

• با افزایش چرخش، راکتانس افزایش می یابد. این بدان معنی است که قدرت فعلی شروع به کاهش می کند و جاذبه ضعیف تر می شود.
• از طرفی افزایش درجه جریان باعث گرم شدن سیم پیچ می شود.

به همین دلیل است که نباید به توصیه های شخص ثالث از "با تجربه و دیده" اعتماد کنید. یک هسته خاص (با رسانایی مغناطیسی، ابعاد، مقطع خاص خود)، یک سیم و یک منبع تغذیه وجود دارد. بنابراین، برای دستیابی به ترکیبی بهینه از پارامترهایی مانند جریان، مقاومت و دما، باید آزمایش کنید.

اصل عملکرد آهنربای الکتریکی در ویدیوی زیر به طور کامل توضیح داده شده است:

ارتباط

• تمیز کردن نتیجه گیری از "مس". سیم در ابتدا با چندین لایه لاک پوشانده می شود (بسته به برند) و به عنوان عایق شناخته می شود.
• لحیم کاری مس و سیم های اتصال... اگرچه این ضروری نیست - می توانید آن را با عایق کاری با یک لوله PVC یا نوار چسب بچرخانید.
• سر دوم سیم ها را به گیره ها ثابت کنید. به عنوان مثال، نوع "کروکودیل". چنین کنتاکت های قابل جابجایی، تعویض قطب های آهنربای الکتریکی را در صورت لزوم در حین استفاده آسان می کند.

• برای ساخت یک آهنربای الکتریکی قدرتمند، صنعتگران خانگی اغلب از سیم پیچ MP (استارت مغناطیسی)، رله ها، کنتاکتورها استفاده می کنند. آنها برای هر دو 220 و 380 ولت در دسترس هستند.

انتخاب یک هسته آهنی بر اساس بخش داخلی آن کار دشواری نیست. برای سهولت در کنترل، یک رئوستات (مقاومت متغیر) باید در مدار گنجانده شود. بر این اساس ، چنین آهنربایی e / قبلاً به خروجی متصل شده است. نیروی جاذبه با تغییر R زنجیره تنظیم می شود.

• می توان با افزایش سطح مقطع هسته، قدرت آهنربای الکتریکی را افزایش داد. اما فقط تا حد معین. و در اینجا شما باید آزمایش کنید.

• قبل از ساخت آهنربا e / باید مطمئن شوید که نمونه آهن انتخاب شده برای این کار مناسب است. بررسی بسیار ساده است. یک آهنربای معمولی گرفته می شود. چیزهای زیادی در خانه روی چنین "کاپ های مکنده" وجود دارد. اگر قسمت منطبق با هسته را جذب کند، می توان از آن استفاده کرد. اگر نتیجه منفی یا "ضعیف" است، بهتر است به دنبال نمونه دیگری باشید.

ساخت آهنربای الکتریکی بسیار ساده است. همه چیز دیگر به صبر و نبوغ استاد بستگی دارد. ممکن است مجبور شوید برای به دست آوردن آنچه نیاز دارید آزمایش کنید - با ولتاژ منبع تغذیه، اندازه سیم و غیره. هر محصول خانگی نه تنها نیاز دارد رویکرد خلاقبلکه زمان اگر از او پشیمان نیستید، نتیجه عالی تضمین می شود.

electroadvice.ru

صرف نظر از اینکه یک فرد برای چه چیزی به آهنربا نیاز دارد، می توان آن را به راحتی در خانه ساخت. هنگامی که چنین چیزی در دسترس است، با کمک آن نه تنها می توانید از برداشتن قطعات کوچک مختلف آهن از روی میز لذت ببرید، بلکه آن را نیز پیدا کنید. برنامه مفیدبه عنوان مثال، سوزنی افتاده روی فرش را پیدا کنید. در این مقاله خواهید آموخت که ساخت آهنربای الکتریکی با دستان خود در خانه چقدر آسان است.

کمی فیزیک

همانطور که از درس های فیزیک به یاد داریم (یا به یاد نمی آوریم)، ​​برای تبدیل جریان الکتریکی به میدان مغناطیسی، باید القایی ایجاد کرد. اندوکتانس با استفاده از یک سیم پیچ معمولی ایجاد می شود که در داخل آن این میدان تولید شده و به هسته فولادی منتقل می شود که سیم پیچ در اطراف آن پیچیده می شود.

بنابراین، بسته به قطبیت، یک انتهای هسته میدانی با علامت منفی و برعکس - با علامت مثبت منتشر می کند. اما قطبیت به هیچ وجه بر توانایی های مغناطیسی بصری تأثیر نمی گذارد. بنابراین، هنگامی که فیزیک تمام شد، می توانید اقدامات قاطع را برای ایجاد ساده ترین آهنربای الکتریکی با دستان خود شروع کنید.

مواد برای ساخت ساده ترین آهنربا

اول از همه، ما به هر سلف با سیم مسی در اطراف هسته نیاز داریم. این می تواند یک ترانسفورماتور معمولی از هر منبع تغذیه باشد. یک ابزار عالی برای ایجاد آهنرباهای الکتریکی، پیچیدن پشت باریک لوله های تصویر نمایشگرها یا تلویزیون های قدیمی است. رزوه های هادی در ترانسفورماتورها توسط عایق محافظت می شوند که از یک لایه تقریباً نامرئی از لاک مخصوص تشکیل شده است که از عبور جریان الکتریکی جلوگیری می کند ، که دقیقاً همان چیزی است که ما به آن نیاز داریم. علاوه بر هادی های نشان داده شده، برای ایجاد یک آهنربای الکتریکی با دستان خود، شما همچنین باید آماده کنید:

1. یک باتری معمولی یک و نیم ولتی.
2. نوار چسب یا نوار چسب.
3. چاقوی تیز.
4. ناخن بافی.

فرآیند ساخت ساده ترین آهنربا

با برداشتن سیم ها از ترانسفورماتور شروع می کنیم. به عنوان یک قاعده، وسط آن در داخل قاب فولادی است. شما می توانید با برداشتن عایق سطح روی سیم پیچ، به سادگی سیم را با کشیدن آن بین قاب ها و سیم پیچ باز کنید. از آنجایی که به سیم زیادی نیاز نداریم، این روش در اینجا قابل قبول ترین است. وقتی آزاد شدیم کافیسیم، موارد زیر را انجام دهید:

1. سیم خارج شده از سیم پیچ ترانسفورماتور را در اطراف میخ می پیچیم، که به عنوان هسته فولادی برای آهنربای الکتریکی ما عمل می کند. توصیه می شود سیم پیچ ها را تا آنجا که ممکن است انجام دهید و آنها را محکم روی یکدیگر فشار دهید. فراموش نکنید که انتهای بلند سیم را در پیچ اولیه رها کنید، که از طریق آن آهنربای الکتریکی ما به یکی از قطب های باتری تغذیه می شود.
2. وقتی به انتهای مخالف میخ رسیدیم یک هادی بلند هم برای تغذیه می گذاریم. سیم اضافی را با چاقو ببرید. برای جلوگیری از باز شدن زخم مارپیچ توسط ما می توانید آن را با چسب نواری یا نوار برقی بپیچید.
3. دو سر سیمی که از میخ زخم می آید را با چاقو از لاک عایق تمیز می کنیم.
4. یک سر هادی جدا شده را به قسمت مثبت باتری تکیه می دهیم و آن را با نوار یا نوار الکتریکی می گیریم تا تماس به خوبی حفظ شود.
5. سر دیگر را به همین ترتیب به منهای گره می زنیم.

آهنربای الکتریکی آماده استفاده است. با پخش گیره ها یا دکمه های فلزی روی میز، می توانید عملکرد آن را بررسی کنید.

چگونه یک آهنربای قوی تر بسازیم؟

چگونه با دستان خود یک آهنربای الکتریکی با خواص مغناطیسی قوی تر بسازیم؟ قدرت مغناطیس تحت تأثیر عوامل متعددی است و مهمترین آنها جریان الکتریکی باتری است که ما استفاده می کنیم. به عنوان مثال، با ساخت یک آهنربای الکتریکی از یک باتری مربع 4.5 ولت، قدرت خواص مغناطیسی آن را سه برابر خواهیم کرد. یک تاج 9 ولت جلوه ای حتی قوی تر می دهد.

اما فراموش نکنید که هرچه جریان الکتریکی قوی تر باشد، چرخش های بیشتری مورد نیاز خواهد بود، زیرا مقاومت با تعداد کمی چرخش بسیار قوی خواهد بود، که منجر به گرم شدن قوی هادی ها می شود. با گرم شدن قوی آنها، لاک عایق ممکن است شروع به ذوب شدن کند، پیچ ها شروع به کوتاه شدن به یکدیگر یا به هسته فولادی می کنند. هر دو، دیر یا زود، منجر به اتصال کوتاه خواهند شد.

همچنین، قدرت مغناطیس بستگی به تعداد چرخش در اطراف هسته آهنربا دارد. هرچه تعداد بیشتری وجود داشته باشد، میدان القایی قوی تر و آهنربا قوی تر خواهد بود.

ساخت آهنربای قوی تر

بیایید سعی کنیم با دستان خود یک آهنربای الکتریکی 12 ولت بسازیم. منبع تغذیه آن از یک آداپتور برق متناوب 12 ولت یا یک باتری 12 ولتی خودرو تامین می شود. برای ساختن آن، به چیزهای زیادی نیاز داریم مقدار زیادهادی مسی و بنابراین سیم پیچ داخلی با سیم مسی باید ابتدا از ترانسفورماتور آماده شده خارج شود. آسیاب عالی ترین ابزار برای استخراج آن است.

آنچه باید بسازیم:

• نعل اسب فولادی از بزرگ قفلکه به عنوان هسته اصلی ما عمل خواهد کرد. در این صورت امکان مغناطیس کردن قطعات آهن با دو سر وجود خواهد داشت که باعث افزایش بیشتر ظرفیت بالابری آهنربا می شود.
• کلاف با سیم مسی لاکی.
• نوار عایق.
• منبع تغذیه 12 ولت غیر ضروری یا باتری ماشین.

فرآیند ساخت آهنربای قدرتمند 12 ولتی

البته می توان از هر پین فولادی عظیم دیگری به عنوان هسته استفاده کرد. اما یک نعل اسب از یک قلعه قدیمی به خوبی انجام خواهد شد. اگر شروع به بلند کردن وزنه هایی کنیم که وزن قابل توجهی دارند، خم شدن آن به عنوان یک دسته عمل می کند. بنابراین، در این مورد، روند ساخت آهنربای الکتریکی با دستان خود به شرح زیر است:

1. سیم ترانسفورماتور را دور یکی از نعل ها می پیچیم. کویل ها را تا حد امکان محکم می گذاریم. خم نعل اسبی کمی مانع خواهد شد، اما اشکالی ندارد. وقتی طول ضلع نعل اسب تمام شد، پیچ ها را در جهت مخالف، بالای ردیف اول پیچ ها قرار می دهیم. ما در مجموع 500 چرخش می کنیم.
2. وقتی سیم پیچ نیمی از نعل اسب آماده شد، آن را با یک لایه نوار برق می بندیم. انتهای اولیه سیم، که برای تغذیه از منبع فعلی در نظر گرفته شده است، به قسمت بالایی دسته آینده خارج می شود. سیم پیچ خود را با یک لایه دیگر نوار برق روی یک نعل می پیچیم. سر دیگر هادی را به هسته خمشی دسته گره می زنیم و از طرف دیگر سیم پیچ دیگری درست می کنیم.
3. سیم را در طرف مقابل نعل می پیچیم. ما همه چیز را به همان روشی که در مورد طرف اول انجام می دهیم. هنگامی که 500 دور گذاشته شد، انتهای سیم را نیز برای تغذیه از منبع تغذیه بیرون می آوریم. برای کسانی که مشخص نیست، این روش به خوبی در این ویدیو نشان داده شده است.

مرحله نهایی ساخت آهنربای الکتریکی با دستان خود تغذیه به یک منبع انرژی است. اگر این یک باتری است، انتهای هادی های بریده شده آهنربای الکتریکی خود را با استفاده از سیم های اضافی که به پایانه های باتری متصل می کنیم، می سازیم. اگر این منبع تغذیه است، دوشاخه ای را که به سمت مصرف کننده می رود قطع می کنیم، سیم ها را جدا می کنیم و در امتداد سیم از آهنربای الکتریکی به هر یک می بندیم. با نوار برق عایق می کنیم. منبع تغذیه را به یک پریز وصل می کنیم. تبریک می گویم. شما با دستان خود یک آهنربای الکتریکی قدرتمند 12 ولتی ساختید که قادر است بارهای بیش از 5 کیلوگرم را بلند کند.

الکترومغناطیس یک آهنربای مصنوعی است که در آن میدان مغناطیسی در یک هسته فرومغناطیسی در نتیجه عبور جریان الکتریکی از سیم پیچی که آن را در بر می گیرد، به وجود می آید و متمرکز می شود. هنگامی که جریانی از سیم پیچ عبور می کند، هسته ای که در داخل آن قرار می گیرد خواص یک آهنربای طبیعی را به دست می آورد.

زمینه کاربرد آهنرباهای الکتریکی بسیار گسترده است. در استفاده می شوند ماشین های برقیو دستگاه ها، در دستگاه های اتوماسیون، در پزشکی، در انواع مختلف تحقیق علمی... اغلب برای جابجایی برخی مکانیسم ها و در صنایع برای بلند کردن بار از آهنرباها و شیر برقی استفاده می شود.

به عنوان مثال، آهنربای الکتریکی بالابر یک مکانیسم بسیار راحت، کارآمد و اقتصادی است: برای ایمن سازی و رهاسازی بار حمل شده به هیچ پرسنل تعمیر و نگهداری نیاز نیست. کافی است آهنربای الکتریکی را روی بار جابجا شده قرار دهید و جریان الکتریکی را در سیم پیچ آهنربای الکتریکی روشن کنید و بار به سمت آهنربای الکتریکی جذب می شود و برای رها کردن آن از بار کافی است جریان را قطع کنید.

طراحی یک آهنربای الکتریکی به راحتی قابل تکرار است و اساسا چیزی جز یک هسته و یک سیم پیچ رسانا نیست. در این مقاله به این سوال پاسخ خواهیم داد که چگونه یک آهنربای الکتریکی با دستان خود بسازید؟

چگونه یک آهنربای الکتریکی کار می کند (تئوری)

اگر جریان الکتریکی از یک هادی عبور کند، میدان مغناطیسی در اطراف آن هادی ایجاد می شود. از آنجایی که جریان فقط زمانی می تواند جریان یابد که مدار بسته باشد، هادی باید یک حلقه بسته باشد، مانند یک دایره، که ساده ترین حلقه بسته است.

پیش از این، رسانایی که به صورت دایره ای نورد می شد، اغلب برای مشاهده عمل جریان بر روی یک سوزن مغناطیسی که در مرکز آن قرار داشت، استفاده می شد. در این حالت، فلش در فاصله یکسانی از تمام قسمت‌های هادی قرار دارد و مشاهده اثر جریان بر آهنربا را آسان‌تر می‌کند.

برای تقویت اثر جریان الکتریکی روی آهنربا، ابتدا می توان جریان را افزایش داد. با این حال، اگر رسانایی را که از طریق آن مقداری جریان می گذرد، دو بار دور مداری که آن را می پوشاند بچرخانید، اثر جریان روی آهنربا دو برابر خواهد شد.

بنابراین، این عمل را می توان چندین بار با خم کردن هادی به تعداد مناسب در اطراف یک کانتور مشخص افزایش داد. بدن رسانای حاصل، متشکل از چرخش های فردی، که تعداد آنها می تواند دلخواه باشد، سیم پیچ نامیده می شود.

بیایید درس فیزیک مدرسه را به یاد بیاوریم، یعنی زمانی که جریان الکتریکی از یک هادی عبور می کند. اگر هادی به شکل یک سیم پیچ بغلتد، خطوط القای مغناطیسی همه پیچ ها جمع می شوند و میدان مغناطیسی حاصل قوی تر از یک هادی منفرد خواهد بود.

میدان مغناطیسی تولید شده توسط جریان الکتریکی، در اصل، تفاوت قابل توجهی در مقایسه با میدان مغناطیسی ندارد، اگر به آهنرباهای الکتریکی برگردیم، فرمول نیروی کشش آن به این صورت است:

F = 40550 ∙ B 2 ∙ S،

که در آن F نیروی کشش، کیلوگرم است (نیرو نیز بر حسب نیوتن اندازه گیری می شود، 1 کیلوگرم = 9.81 نیوتن، یا 1 N = 0.102 کیلوگرم). ب - القاء، T; S سطح مقطع آهنربای الکتریکی، m2 است.

یعنی نیروی رانش مغناطیس الکتریکی به القای مغناطیسی بستگی دارد، فرمول آن را در نظر بگیرید:

در اینجا U0 ثابت مغناطیسی است (12.5 * 107 H / m)، U نفوذپذیری مغناطیسی محیط است، N / L تعداد چرخش در واحد طول سلونوئید است، I قدرت جریان است.

نتیجه این است که نیرویی که آهنربا با آن چیزی را جذب می کند به قدرت جریان، تعداد چرخش ها و نفوذپذیری مغناطیسی محیط بستگی دارد. اگر هسته ای در سیم پیچ وجود نداشته باشد، محیط آن هوا است.

در زیر جدولی از نفوذپذیری نسبی برای محیط های مختلف... می بینیم که برای هوا برابر با 1 است در حالی که برای سایر مواد ده ها و حتی صدها برابر بیشتر است.

در مهندسی برق از فلز خاصی برای هسته ها استفاده می شود که اغلب به آن فولاد برق یا ترانسفورماتور می گویند. در خط سوم جدول، "آهن با سیلیکون" را مشاهده می کنید که در آن نفوذپذیری مغناطیسی نسبی 7 * 103 یا 7000 H / m است.

این مقدار متوسط ​​برای فولاد ترانسفورماتور است. از نظر محتوای سیلیکون با معمولی متفاوت است. در عمل، نفوذپذیری نسبی آن به میدان اعمالی بستگی دارد، اما ما وارد جزئیات نمی شویم. هسته در سیم پیچ چه می دهد؟ یک هسته فولادی الکتریکی میدان مغناطیسی سیم پیچ را حدود 7000-7500 برابر تقویت می کند!

تنها چیزی که برای شروع باید به خاطر بسپارید این است که مواد هسته داخل سیم پیچ به آن بستگی دارد و نیرویی که آهنربای الکتریکی با آن می کشد به آن بستگی دارد.

تمرین

یکی از پرطرفدارترین آزمایش‌ها برای نشان دادن وقوع میدان مغناطیسی در اطراف رسانا، آزمایش براده‌های فلزی است. هادی را با یک ورقه کاغذ می پوشانند و براده های مغناطیسی را روی آن می ریزند سپس جریان الکتریکی از هادی عبور می کند و براده ها به نحوی روی ورق موقعیت خود را تغییر می دهند. این تقریباً یک آهنربای الکتریکی است.

اما برای یک آهنربا، جذب براده های فلزی کافی نیست. بنابراین، بر اساس موارد فوق، باید آن را تقویت کنید - باید یک سیم پیچ روی یک هسته فلزی ایجاد کنید. ساده ترین مثال می تواند سیم مسی عایق بندی شده دور یک میخ یا پیچ باشد.

چنین آهنربای الکتریکی قادر به جذب پین های مختلف، اسکرپی و موارد مشابه است.

به عنوان سیم می توانید از هر سیم در PVC یا سایر عایق ها یا سیم مسی در عایق لاک مانند PEL یا PEV استفاده کنید که برای سیم پیچی ترانسفورماتورها، بلندگوها، موتورها و غیره استفاده می شود. می‌توانید آن را یا در سیم‌پیچ‌های جدید پیدا کنید یا از همان ترانسفورماتورها بازگردید.

10 تفاوت در ساخت آهنرباهای الکتریکی به زبان ساده:

1. عایق در تمام طول هادی باید یکنواخت و دست نخورده باشد تا هیچ گونه اتصال کوتاه دور به دور وجود نداشته باشد.

2. سیم پیچ باید در یک جهت مانند روی یک قرقره نخ برود، یعنی نمی توان سیم را 180 درجه خم کرد و در جهت مخالف رفت. این به این دلیل است که میدان مغناطیسی حاصل برابر با مجموع جبری میدان‌های هر پیچ خواهد بود، اگر وارد جزئیات نشوید، چرخش‌ها در سمت معکوس، میدان الکترومغناطیسی با علامت مخالف ایجاد می کند، در نتیجه میدان ها کم می شود و در نتیجه قدرت مغناطیس الکترومغناطیسی کمتر می شود و اگر تعداد چرخش ها در یک جهت و جهت دیگر یکسان باشد. ، آهنربا به هیچ وجه چیزی را جذب نمی کند، زیرا میدان ها یکدیگر را سرکوب می کنند.

3. قدرت آهنربای الکتریکی به قدرت جریان نیز بستگی دارد و به ولتاژ اعمال شده به سیم پیچ و مقاومت آن بستگی دارد. مقاومت سیم پیچ به طول سیم (هرچه طولانی تر، بزرگتر باشد) و سطح مقطع آن (هرچه سطح مقطع بزرگتر باشد، مقاومت کمتری) بستگی دارد، با استفاده از فرمول - R می توان یک محاسبه تقریبی انجام داد. = p * L / S

4. اگر جریان خیلی زیاد باشد، سیم پیچ می سوزد.

5. با جریان مستقیم - به دلیل تأثیر راکتانس سلف، جریان بیشتر از جریان متناوب خواهد بود.

6. هنگام کار بر روی جریان متناوب، آهنربای الکتریکی زمزمه می کند و به صدا در می آید، میدان آن دائماً تغییر جهت می دهد و نیروی کشش آن کمتر از زمانی است که با جریان ثابت کار می کند (دو برابر). در این مورد، هسته برای کویل های AC از ورق فلزی نازک ساخته شده است، که به یک کل واحد مونتاژ می شود، در حالی که صفحات با لاک یا لایه نازکی از مقیاس (اکسید)، به اصطلاح از یکدیگر جدا می شوند. شارژ - برای کاهش تلفات و جریان های فوکو.

7. با همان نیروی کشش، یک آهنربای الکتریکی جریان متناوب دو برابر وزن خواهد داشت و ابعاد آن بر این اساس افزایش می یابد.

8. اما شایان توجه است که آهنرباهای الکتریکی AC سریعتر از آهنرباهای DC هستند.

9. هسته های الکترومغناطیس DC

10. هر دو نوع الکترومغناطیس می توانند هم بر روی جریان مستقیم و هم با جریان متناوب کار کنند، تنها سوال این است که چه قدرتی خواهد داشت، چه تلفاتی و چه گرمایی رخ می دهد.

3 ایده برای آهنربای الکتریکی از وسایل بداهه در عمل

همانطور که قبلا ذکر شد، ساده ترین راه برای ساخت آهنربای الکتریکی استفاده از یک میله فلزی و یک سیم مسی است که هم یکی و هم دیگری را برای توان مورد نیاز جمع آوری می کند. ولتاژ تغذیه این دستگاه به صورت تجربی بر اساس قدرت جریان و گرمایش سازه انتخاب می شود. برای راحتی، می توانید از یک قرقره پلاستیکی از نخ ها یا موارد مشابه استفاده کنید و یک هسته - یک پیچ یا یک میخ - را زیر سوراخ داخلی آن بردارید.

گزینه دوم استفاده از آهنربای الکتریکی تقریباً آماده است. در مورد دستگاه های سوئیچینگ الکترومغناطیسی - رله ها، استارت های مغناطیسی و کنتاکتورها فکر کنید. برای استفاده در ولتاژ DC و 12 ولت، استفاده از سیم پیچ از رله های خودرو راحت است. تنها کاری که باید انجام دهید این است که قاب را جدا کرده، کنتاکت های متحرک را جدا کرده و برق را وصل کنید.

برای عملکرد از 220 یا 380 ولت، استفاده از سیم پیچ ها راحت است، آنها روی سنبه پیچ می شوند و به راحتی جدا می شوند. هسته را بر اساس سطح مقطع سوراخ در سیم پیچ انتخاب کنید.

بنابراین، می توانید آهنربا را از خروجی روشن کنید، و تنظیم قدرت آن در صورت استفاده از رئوستات یا محدود کردن جریان با استفاده از یک مقاومت قدرتمند، به عنوان مثال، راحت است.

الکترومغناطیس وسیله ای بسیار کاربردی است که در صنعت و در بسیاری از زمینه ها کاربرد فراوانی دارد. فعالیت انسانی... اگرچه این دستگاه ممکن است در طراحی آن پیچیده به نظر برسد، اما ساخت آن آسان است و می توان یک آهنربای الکتریکی کوچک خانگی را در خانه از وسایل بداهه ساخت.

بیایید روند ساخت این محصول خانگی را در ویدیو ببینیم:

برای ساخت یک آهنربای الکتریکی کوچک در خانه، به موارد زیر نیاز داریم:
- میخ یا پیچ آهنی؛
- سیم مسی؛
- سمباده؛
- باتری آلکالاین.

در همان ابتدا باید توجه داشت که گرفتن سیم خیلی ضخیم توصیه نمی شود. سیم مسی با قطر یک میلی متر برای آهنربای الکتریکی آینده عالی است. در مورد اندازه میخ یا پیچ، پس گزینه ایده آل 7-10 سانتی متر طول خواهد داشت.

بنابراین، بیایید شروع به ساخت یک آهنربای الکتریکی کوچک کنیم. ابتدا باید سیم مسی را دور پیچ بپیچیم. توجه به این نکته مهم است که هر چرخش به خوبی با چرخش قبلی مطابقت دارد.

باید سیم را طوری بپیچید که یک تکه سیم در دو انتها باقی بماند.

فقط برای اتصال سیم های ما به منبع، یعنی باتری قلیایی، باقی می ماند. پس از آن، پیچ ما عناصر فلزی را جذب می کند.

اصل کار یک آهنربای الکتریکی بسیار ساده است. هنگامی که جریان الکتریکی از یک سیم پیچ هسته عبور می کند، میدان مغناطیسی تشکیل می شود که عناصر فلزی را جذب می کند. قدرت آهنربای الکتریکی به چگالی سیم پیچ و تعداد لایه های سیم مسی و همچنین به قدرت جریان بستگی دارد.

همراه با آهنرباهای دائمی، از قرن نوزدهم، مردم شروع به استفاده فعالانه از آهنرباهای متغیر در فناوری و زندگی روزمره کردند، که کار آنها را می توان با تامین جریان الکتریکی تنظیم کرد. از نظر ساختاری، یک آهنربای الکتریکی ساده یک سیم پیچ از مواد عایق الکتریکی است که سیمی در اطراف آن پیچیده شده است. با حداقل مجموعه ای از مواد و ابزار، ساخت آهنربای الکتریکی به تنهایی کار دشواری نیست. در این مقاله به شما خواهیم گفت که چگونه این کار را انجام دهید.

هنگامی که جریان الکتریکی از یک هادی عبور می کند، یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم ایجاد می شود و هنگامی که جریان قطع می شود، میدان ناپدید می شود. برای افزایش خواص مغناطیسی، می توان یک هسته فولادی را به مرکز سیم پیچ وارد کرد یا می توان آمپراژ را افزایش داد.

استفاده از آهنرباهای الکتریکی در زندگی روزمره

از الکترومغناطیس می توان برای حل مشکلات مختلفی استفاده کرد:

1. برای جمع آوری و برداشتن براده های فولادی یا بست های فولادی کوچک؛
2. در فرآیند تولید بازی های مختلفو اسباب بازی با کودکان؛
3. برای برق انداختن پیچ گوشتی ها و بیت ها، که اجازه می دهد پیچ ​​ها مغناطیسی شوند و روند پیچ ​​کردن آنها را تسهیل می کند.
4. برای انجام آزمایش های مختلف در مورد الکترومغناطیس.

ساخت یک آهنربای الکتریکی ساده

ساده ترین آهنربای الکتریکی، کاملاً مناسب برای حل طیف کوچکی از کارهای عملی خانگی، می تواند با دست و بدون استفاده از سیم پیچ ساخته شود.

برای کار، مواد زیر را آماده کنید:

1. میله فولادی با قطر 5-8 میلی متر یا یک میخ در هر 100؛
2. سیم مسی در عایق لاکی با قطر 0.1-0.3 میلی متر؛
3. دو قطعه 20 سانت سیم مسیدر عایق پی وی سی؛
4. نوار عایق؛
5. منبع برق (باتری، باتری و غیره).

از ابزار، قیچی یا نیپر (برش کناری) برای برش سیم، انبردست، فندک آماده کنید.

مرحله اول سیم پیچی سیم برق است. چند صد دور سیم نازک را مستقیماً روی هسته فولادی (میخ) بپیچید. برای انجام این فرآیند به صورت دستی برای مدت طولانی. از ساده ترین دستگاه سیم پیچ استفاده کنید. میخ را به چاک پیچ گوشتی یا مته برقی بچسبانید، ابزار را روشن کنید و با هدایت سیم، آن را بپیچید. قطعات سیم با قطر بیشتر را به انتهای سیم زخم ببندید و نقاط تماس را با نوار عایق عایق کنید.

هنگام کار با آهنربا، تنها اتصال انتهای آزاد سیم ها به قطب های منبع جریان باقی می ماند. توزیع قطبی اتصال بر عملکرد فیکسچر تأثیری ندارد.

با استفاده از سوئیچ

برای سهولت استفاده، ما پیشنهاد می کنیم که طرح حاصل را کمی بهبود دهیم. دو مورد دیگر باید به لیست بالا اضافه شود. اولی سومین سیم عایق پی وی سی است. دومی سوئیچ از هر نوع (کلید، دکمه فشاری و غیره) است.

بنابراین، نمودار اتصال الکترومغناطیس به شکل زیر خواهد بود:

• سیم اول یک کنتاکت باتری را به کنتاکت سوئیچ متصل می کند.
• سیم دوم، تماس دوم سوئیچ را با یکی از مخاطبین سیم آهنربای الکتریکی متصل می کند.

سیم سوم مدار را می بندد و دومین تماس مغناطیس الکتریکی را به تماس باقی مانده باتری متصل می کند.

با استفاده از سوئیچ، روشن و خاموش کردن آهنربای الکتریکی بسیار راحت تر خواهد بود.

آهنربای الکتریکی مبتنی بر سیم پیچ

یک آهنربای الکتریکی پیچیده تر بر اساس یک سیم پیچ ساخته شده از مواد عایق الکتریکی - مقوا، چوب، پلاستیک ساخته می شود. در صورت عدم وجود چنین عنصری، ساختن آن توسط خودتان آسان است. یک لوله کوچک ساخته شده از مواد مشخص شده بردارید و یک جفت واشر با سوراخ هایی در انتهای آن بچسبانید. بهتر است واشرها در فاصله کمی از انتهای سیم پیچ قرار گیرند.

این ویدیو از کانال Creosan نحوه ساخت آهنربای الکتریکی خود را نشان می دهد. شما باید یک ترانسفورماتور مایکروویو بردارید، آن را برش دهید و سیم پیچ ها را بگیرید. سایر ترانسفورماتورها نیز مناسب هستند. اما قدرتمند و فقط در مایکروویو موجود است.

ما به سیم پیچ اولیه نیاز داریم. ما به تازگی آن را به برق وصل کردیم، اما از قبل شروع به لرزش می کند. وقتی آهن را جذب کند چه اتفاقی می افتد؟ وقت آن است که مغناطیس الکتریکی را آزمایش کنیم. با ولتاژهای 12، 24، 36، 48، 110، 220 ولت قابل عرضه است. در این حالت جریان مستقیم و متناوب می تواند وجود داشته باشد. باتری لپ تاپ را روشن می کنیم و می بینیم که آن دست ساز چه توانایی هایی دارد. یک مهره را می گیریم و با مشارکت یک آهنربای الکتریکی، آن را با یک در صاف می کنیم. همانطور که می بینید، او به راحتی با مهره برخورد کرد. بیایید سعی کنیم چیز سنگین تری را بلند کنیم. به عنوان مثال، یک پوشش از یک چاه.

ایده ای برای یک متر ساده وجود دارد.

ساده ترین آهنربای الکتریکی در 5 دقیقه

به علاوه. کانال دیگری (HM Show) ویدئویی در همین زمینه منتشر کرد.
او نحوه ساخت یک آهنربای الکتریکی ساده را در 5 دقیقه نشان داد. برای ساختن یک دستگاه با دستان خود، به یک میله فولادی، سیم مسی و هر ماده عایق نیاز دارید.

ابتدا میله فولادی را با نوار ساختمانی عایق می کنیم، مواد اضافی را قطع می کنیم. لازم است سیم مسی را به دور مواد عایق بپیچید تا کمترین شکاف هوا وجود داشته باشد. قدرت آهنربا به این بستگی دارد، همچنین به ضخامت سیم مسی، تعداد دورها و قدرت جریان بستگی دارد. این شاخص ها باید به صورت تجربی انتخاب شوند. پس از پیچیدن سیم، آن را با مواد عایق بپیچید.

انتهای سیم را تمیز می کنیم. آهنربا را به منبع تغذیه وصل می کنیم و ولتاژ چهار ولت با جریان 1 آمپر اعمال می کنیم. همانطور که می بینید، پیچ ها به خوبی آهنربا نمی شوند. برای تقویت آهنربا، قدرت جریان را به 1.9 آمپر افزایش می دهیم و نتیجه بلافاصله برای بهتر شدن تغییر می کند! با یک قدرت جریان داده شده، ما می توانیم نه تنها پیچ و مهره ها، بلکه گیره ها را نیز با انبردست بلند کنیم. سعی کنید با باتری درست کنید و نتیجه را در نظرات بنویسید.