Как изготовить собственные надежные электромагниты из подручных материалов — теория и практика.
Электромагнит — это магнит, который работает (создает магнитное поле) только при прохождении электрического тока через катушку. Чтобы сделать мощный электромагнит, достаточно взять магнитопровод, обмотать его медной проволокой и пропустить через него электрический ток. Магнитопровод начинает намагничивать катушку и притягивать черные предметы. Если вам нужен более сильный магнит, вам придется поэкспериментировать с увеличением напряжения и силы тока. Чтобы избавить вас от необходимости изготавливать магнит, вы можете вынуть катушку из магнитного пускателя (доступны версии 220В / 380В). Возьмите эту катушку, вставьте в нее кусочек стали (например, обычный толстый гвоздь) и вставьте в гнездо. Получается очень хороший магнит. В качестве альтернативы, если вы не можете получить катушку от магнитного пускателя, посмотрите, как создать свой собственный электромагнит.
Чтобы собрать электромагнит, вам понадобится провод, источник постоянного тока и сердечник. Затем возьмите сердечник и намотайте вокруг него медную проволоку (лучше вращать катушку, чем ослаблять ее — это повышает эффективность). Если вы хотите создать мощный электромагнит, оберните его в несколько слоев. То есть, обернув первый слой, переходите ко второму, затем к третьему. При намотке следует учитывать, что то, что вы наматываете, то есть катушка, имеет реактивное сопротивление, и через катушку с большим реактивным сопротивлением протекает меньший ток. Однако следует также учитывать, что ток необходим и должен быть отмечен, поскольку ток используется для намагничивания сердечника, который действует как электромагнит. Однако большие токи сильно нагревают катушку, по которой течет ток, таким образом, связывая три понятия: сопротивление катушки, ток и температура.
При намотке провода выберите оптимальную толщину медной проволоки (около 0,5 мм). Вы также можете поэкспериментировать, помня, что чем меньше площадь поперечного сечения провода, тем больше отклик и тем меньше ток, протекающий через него. Однако намотка более толстым проводом (около 1 мм) является хорошей идеей, так как чем толще провод, тем сильнее магнитное поле вокруг провода и тем меньше реактивное сопротивление, что приводит к большему току. Сила тока также зависит от частоты напряжения (для переменного тока). Стоит также сказать несколько слов о слоях. Чем больше слоев, тем больше магнитное поле катушки и тем сильнее намагниченность сердечника. Это происходит потому, что при наложении слоев магнитные поля суммируются.
Теперь, когда катушка намотана и сердечник на месте, к ней можно приложить напряжение. Подайте напряжение и начните его увеличивать (если у вас есть стабилизирующий источник питания, увеличивайте напряжение плавно). Следите за тем, чтобы катушка не нагревалась. Выберите такое напряжение, чтобы катушка во время работы была слегка или почти не нагрета. Это номинальный режим работы. Измерив катушку, можно проверить номинальный ток и напряжение, а также потребляемую мощность электромагнита следующим образом Умножьте ток на тенденцию.
При подключении соленоида на 220 вольт от электрической розетки всегда сначала измеряйте сопротивление катушки. Если катушка пропускает 1 ампер, сопротивление катушки должно быть 220 Ом; для 2 ампер — 110 Ом. Расчет для тока = напряжение/сопротивление = 220/110 = 2 ампера производится следующим образом.
Теперь устройство активировано. Попробуйте подложить под него гвоздь или скрепку — он должен потянуться. Если он не тянется или не держится крепко, намотайте вокруг него пять слоев медной проволоки. При увеличении магнитного поля сопротивление увеличивается, а при увеличении сопротивления изменяется номинал электромагнита, и его необходимо перенастроить.
Если вы хотите увеличить силу магнита, возьмите сердечник в форме подковы и обмотайте проволоку вокруг обеих сторон, чтобы получился подковообразный магнит, состоящий из сердечника и двух катушек. Магнитные поля двух катушек объединяются, удваивая силу магнита. Диаметр и состав сердечника играют важную роль. Малая площадь поперечного сечения ослабляет электромагнит при приложении высокого напряжения, тогда как большая площадь поперечного сечения сердечника приводит к улучшению качества электромагнита. Если сердечник изготовлен из сплава железа и кобальта (этот сплав характеризуется отличной магнитной проницаемостью), сердечник лучше намагничивается магнитным полем катушки благодаря повышенной проводимости.