Kako napraviti jednostavan elektromagnet - upute korak po korak sa dijagramima. Kako napraviti elektromagnet Kako napraviti električni magnet vlastitim rukama

Zajedno s trajnim magnetima od 19. stoljeća, ljudi su počeli aktivno koristiti promjenjive magnete u tehnici i svakodnevnom životu, čiji se rad može kontrolirati opskrbom električna struja. Strukturno, jednostavan elektromagnet je zavojnica od električno izolacionog materijala sa žicom namotanom oko njega. Uz minimalni set materijala i alata, elektromagnet nije teško napraviti sami. Reći ćemo vam kako to učiniti u ovom članku.

Kada električna struja prođe kroz provodnik, oko žice nastaje magnetsko polje; kada se struja isključi, polje nestaje. Da bi se poboljšala magnetska svojstva, čelično jezgro se može uvesti u centar zavojnice ili se može povećati jačina struje.

Upotreba elektromagneta u svakodnevnom životu

Elektromagneti se mogu koristiti za rješavanje niza problema:

1. za sakupljanje i uklanjanje čeličnih strugotina ili malih čeličnih zatvarača;
2. u procesu izrade raznih igara i igračaka zajedno sa djecom;
3. za elektrifikaciju odvijača i bitova, što vam omogućava magnetiziranje vijaka i olakšava proces njihovog uvrtanja;
4. za provođenje raznih eksperimenata na elektromagnetizmu.

Izrada jednostavnog elektromagneta

Najjednostavniji elektromagnet, sasvim prikladan za rješavanje malog spektra praktičnih kućnih zadataka, može se napraviti ručno bez upotrebe zavojnice.

Za rad pripremite sljedeće materijale:

1. čelična šipka promjera 5-8 milimetara ili čavao od 100;
2. bakrena žica u lakiranoj izolaciji prečnika 0,1-0,3 mm;
3. dva komada bakarne žice od 20 cm u PVC izolaciji;
4. izolacijska traka;
5. izvor električne energije (baterija, akumulator, itd.).

Od alata pripremite makaze ili rezače žice (bočne rezače) za rezanje žica, kliješta, upaljač.

Prva faza je namotavanje električne žice. Namotajte nekoliko stotina zavoja tanke žice direktno na čelično jezgro (ekser). Ručno izvođenje ovog procesa traje dugo. Koristite najjednostavniji uređaj za namotavanje. Učvrstite ekser u steznu glavu odvijača ili električne bušilice, uključite alat i, vodeći žicu, namotajte ga. Zalijepite komade žice većeg promjera na krajeve namotane žice i izolirajte kontaktne točke izolacijskom trakom.

Prilikom rada magneta, ostaje samo spojiti slobodne krajeve žica na polove izvora struje. Raspodjela polariteta veze ne utiče na rad uređaja.

Korištenje prekidača

Radi lakšeg korištenja, predlažemo da malo poboljšamo rezultirajuću shemu. Na gornju listu treba dodati još dvije stavke. Prva od njih je treća žica u PVC izolaciji. Drugi je prekidač bilo koje vrste (tastatura, dugme, itd.).

Dakle, dijagram povezivanja elektromagneta će izgledati ovako:

• prva žica povezuje jedan kontakt baterije sa kontaktom prekidača;
• druga žica povezuje drugi kontakt prekidača s jednim od žičanih kontakata elektromagneta;

treća žica završava krug spajanjem drugog kontakta elektromagneta na preostali kontakt baterije.

Korištenjem prekidača, uključivanje i isključivanje elektromagneta bit će mnogo praktičnije.

elektromagneta na bazi zavojnice

Složeniji elektromagnet izrađen je na bazi zavojnice od električno izolacijskog materijala - kartona, drveta, plastike. U nedostatku takvog elementa, lako ga je napraviti sami. Uzmite malu cijev od navedenih materijala i na nju zalijepite par podloški s rupama na krajevima. Bolje je ako se podloške nalaze na maloj udaljenosti od krajeva zavojnice.

Elektromagnet je magnet koji koristi električnu energiju za rad. Njegova jačina se može mijenjati količinom struje koja teče kroz njega, a polovi magneta mogu se mijenjati promjenom smjera strujanja električne energije. U isto vrijeme, elektromagnet djeluje kao rezultat stvaranja magnetsko polje prolazna struja.

Izrada elektromagneta kod kuće prilično je jednostavna. Da biste to učinili, potrebna vam je željezna jezgra (u obliku šipke) i bakrena žica koja je omotana oko jezgre. Spajanjem bakrenog namotaja na bateriju, željezo će se početi magnetizirati. Odspajanjem baterije, jezgro će izgubiti magnetizam.

trebat će vam:

• Gvozdeni ekser (15-20 cm);
• Izolirana bakarna žica (oko 3 metra);
• Akumulator ili nekoliko baterija;
• Spojne žice;
• Izolaciona traka.

Skinite krajeve bakrene žice uklanjanjem izolacije. Spojite baterije na njih pomoću spojnih žica.

Omotajte bakrenu žicu oko nokta. Istovremeno, zapamtite da što više okreta napravite oko "jezgra", to ćete dobiti jači magnet. Pazite da neizolovani deo bakarne žice ne dođe u kontakt sa ekserom.

Namotavanje treba vršiti u jednom smjeru, jer smjer magnetskog polja ovisi o tome. Ako napravite 2 namotaja u različitim smjerovima, smanjit ćete ukupno magnetsko polje, a time i snagu magneta.

Spojite krajeve bakrenog namota na bateriju (akumulator ili baterije), izolirajući "gole" dijelove električnom trakom. Ako ste sve uradili kako treba, vaš magnet će raditi. Kada promijenite polaritet spajanja namotaja na bateriju, promijenit ćete polaritet vašeg magneta, ali ne i kvalitet njegovog rada.

Ako želite povećati snagu vašeg magneta, trebali biste napraviti više okreta oko štapa. Također treba uzeti u obzir da što su novi zavoji dalje od štapa, to će manje utjecati na jačinu magnetskog polja. Budite oprezni, kako se struja povećava, dio topline će se prenijeti na izolacijski namotaj, što ga može rastopiti i "skratiti" sam namotaj. Testirajte različite jezgre mijenjajući materijal, dimenzije. Lako je provjeriti da li je materijal za magnetno jezgro prikladan. Donesite mu običan (“trajni”) magnet, ako privlači, slobodno ga koristite kao štap.

Želio bih da mogu samostalno stvoriti snažan elektromagnet za različite slučajeve, kojih ima mnogo odjednom. Ali to nije nimalo lako, kao što pokazuje praksa. Ali jednostavan na bazi običnog eksera, baterija i žica može se čak napraviti mlađi školarac a sve se to može učiniti kod kuće, nakon što ste unaprijed kupili potrebne dijelove u trgovini. Inače, ova ideja može dobro doći i na časovima fizike.

Reći ćemo vam koji su rezervni dijelovi i radnje potrebni za ovaj mali magnet.

Dakle, prije rada moramo pripremiti bakarnu žicu, izolacijsku traku, AA baterije, ekser, makaze, igle.

Prvo, moramo omotati bakrenu žicu oko nokta.

Vrlo je važno da zavoji žice leže čvrsto na zavojnici. Odrežite višak i očistite žicu od izolacije. Zatim spojite terminale. Odrežite komad trake. Spojite jedan vod na minus, a drugi na plus. Dobili smo takav električni magnet. U zaključku, to treba provjeriti.

A moćni magnet možete kupiti u kineskoj internetskoj trgovini.

Više o tome kako napraviti elektromagnet

Prilično je lako napraviti elektromagnet. Sve što trebate učiniti je omotati nekoliko zavoja izolirane bakarne žice oko željezne jezgre. Ako pričvrstite bateriju na žicu, struja će teći i željezno jezgro će se magnetizirati. Kada se baterija isključi, gvozdeno jezgro će izgubiti svoj magnetizam. Slijedite ove korake ako želite da napravite elektromagnet opisan u našem eksperimentu Magneti i elektromagneti:

Korak 1 - Prikupite materijale

Da biste napravili elektromagnet opisan u našem eksperimentu Magneti i elektromagneti, trebat će vam:

Jedan željezni ekser dužine 15 centimetara. Tri metra izolovane bakrene žice. Jedna ili više D-ćelija baterija.

Korak 2 - Uklonite dio izolacije

Bakarnu žicu treba izložiti tako da se baterija može dobro spojiti na mrežu. Upotrijebite par žica da uklonite nekoliko centimetara izolacije sa svakog kraja žice.

Korak 3 - Omotajte žicu oko nokta

Nježno omotajte žicu oko nokta. Što više žice omotate oko nokta, to će vaš elektromagnet biti jači. Ostavite dovoljno žice za odmotavanje kako biste mogli pričvrstiti bateriju.

Žica je omotana oko nokta kako bi se stvorio elektromagnet.

Kada namotate žicu oko nokta, pazite da to radite u jednom smjeru. To morate učiniti jer smjer magnetskog polja ovisi o smjeru električne struje koju stvara. Kretanje električnih naboja stvara magnetsko polje. Kada biste mogli vidjeti magnetsko polje oko žice koja nosi električnu energiju, to bi izgledalo kao niz krugova oko žice. Ako električna struja teče direktno prema vama, magnetsko polje koje stvara vrti se u smjeru suprotnom od kazaljke na satu oko žice. Ako je smjer električne struje obrnut, magnetsko polje također mijenja smjer i vodi žicu u smjeru kazaljke na satu. Ako dio žice omotate oko eksera u jednom smjeru, a dio žice u drugom smjeru,

Magnetno polje oko provodljive žice.

Korak 4 - Povežite bateriju

Pričvrstite jedan kraj žice na pozitivni terminal baterije, a drugi kraj žice na negativni terminal baterije. Ako je sve prošlo dobro, vaš elektromagnet sada radi!

Ne brinite koji kraj žice pričvrstite na pozitivni terminal baterije, a koji kraj na negativni terminal. Vaš magnet će raditi jednako dobro kao i inače. Što će promijeniti polaritet vašeg magneta. Jedan kraj vašeg magneta će biti njegov sjeverni pol, a drugi kraj će biti njegov južni pol. Obrnutim načinom na koji je baterija povezana, možete obrnuti polove svog elektromagneta.

Savjeti za jačanje vašeg elektromagneta

Što više zavoja ima vaš magnet, to bolje. Imajte na umu da što je žica dalje od jezgre, to će biti manje efikasna.

Što je više struje kroz žicu, to bolje. Pažnja! Previše struje može biti opasno! Kada električna energija prolazi kroz žicu, dio električne energije se pretvara u toplinu. Što više struje teče kroz žicu, to se više topline stvara. Ako udvostručite struju kroz žicu, proizvedena toplina će se učetvorostručiti! Ako utrostručite struju kroz žicu, proizvedena toplina će se povećati 9 puta! Stvari mogu brzo postati previše vruće za rukovanje.

Pokušajte eksperimentirati s različitim kernelima. Deblje jezgro može stvoriti jači magnet. Samo se pobrinite da materijal koji odaberete može biti magnetiziran. Svoje jezgro možete testirati trajnim magnetom. Ako trajni magnet ne privlači vaše jezgro, neće biti dobar elektromagnet. Na primjer, aluminijska šipka nije dobar izbor za jezgro vašeg magneta.

magnet za nokte

Danas bih vam želio reći kako napraviti jednostavan električni magnet.

Možda neko to već zna ili je studirao fiziku ili zanat. Pokazaću to onima koji to još ne znaju. Potrebna nam je bakarna žica, izolacijska traka, AA baterija, ekser, makaze, u kutiji se nalaze testne igle.

Da bi bio jak elektromagnet, uzmite odličan magnetni krug, omotajte ga izoliranim vodičem i spojite na izvor struje. Moć takvih elektromagnet i može se podesiti na različite načine.

Trebaće ti

• komad niskougljičnog elektro čelika cilindričnog oblika, otuđena bakarna žica, kontinuirani izvor struje.

Uputstvo

1. Uzmite gredicu od električnog čelika i pažljivo, kalem po zavojnicu, omotajte ga izoliranom bakrenom žicom. Uzmite žicu srednjeg presjeka, kako biste uklopili što više zavoja, ali u isto vrijeme ne previše tanku, kako ne bi izgorjela od velikih struja.

2. Nakon toga, spojite žicu na izvor kontinuirane struje kroz reostat ako sam izvor vjerovatno neće regulirati napon. Za takav magnet je sasvim dovoljan izvor, koji isporučuje do 24 V. Kasnije pomaknite klizač reostata na najveći otpor ili regulator izvora na minimalni napon.

3. Polako i pažljivo povećavajte napetost. U ovom slučaju pojavit će se karakteristična vibracija, praćena zvukom, ona koja se smije čuti tokom rada transformatora - to je tipično. Obavezno kontrolirajte temperaturu namotaja, s obzirom na to da trajanje rada ovisi o tome elektromagnet a. Dovedite napon do tačke na kojoj se bakarna žica očito počinje zagrijavati. Nakon toga isključite struju i pustite da se namotaj ohladi. Ponovo uključite struju i uz pomoć takvih manipulacija pronađite najveći napon na kojem se vodič neće zagrijati. Ovo će biti nominalni način rada gotovog elektromagnet a.

4. Donesite na jedan od polova radnog magneta tijelo napravljeno od tvari koja sadrži čelik. Trebalo bi da bude čvrsto privučen niklu magneta (osnovom čeličnog jezgra smatramo da je nikl). Ako je privlačna sila nezadovoljavajuća, uzmite veću dužinu žice i položite zavoje u nekoliko slojeva, proporcionalno povećavajući magnetsko polje. U tom slučaju, otpor vodiča će se povećati, a njegovo podešavanje će se morati ponovo izvršiti.

5. Da bi magnet privukao više hladnoće, uzmite jezgro u obliku potkovice i namotajte njegove ravne dijelove žicom - tada će se površina privlačenja i njegova snaga povećati. Da biste povećali privlačnu silu, napravite jezgro od legure željeza i kobalta, čija je provodljivost magnetskog polja nešto veća.

Ljudi su davno primijetili da kada se električna struja prođe kroz zavojnicu metalne žice, stvara se magnetsko polje. A ako stavite neki metal, feromagnet (čelik, kobalt, nikl, itd.) unutar ove zavojnice, onda se efikasnost magnetnog polja povećava stotine ili čak hiljade puta. Tako je to nastalo elektromagnet, onaj koji je u naše vrijeme neophodan dio mnogih električnih uređaja.

Trebaće ti

• Ekser, kliješta, emajlirana žica, kambrik (izolacija žica), napajanje, papir, el. traka.

Uputstvo

1. Uzmite debeli nokat i kliještima odgrizite oštar vrh s njega. Tačku reza izbrusite turpijom tako da kraj nokta bude ravan i gladak. Nakon toga zapaliti u rerni, ostaviti da se ohladi na vazduhu i očistiti od čađi.

3. Uzmite emajliranu žicu i čvrsto, kotur po kalem, namotajte oko kambrika, kada namotate jedan sloj, umotajte ga papirom i namatajte sljedeći. Što više zavojnica namotate, to će biti veća efikasnost. elektromagnet a. Nakon završetka namotaja, izvadite žice, omotajte završni sloj namota papirom i zamotajte ga električnom trakom. Odlijepite krajeve žica od emajla i spojite ih na izvor napajanja, elektromagnet privući će metalne predmete.

Povezani video zapisi

Bilješka!
Ne priključujte elektromagnet na noktima mrežni napon na 220 volti.

Koristan savjet
Bolje je od svih koristiti kontinuiranu struju, efikasnost će biti veća. Za naizmjenična struja, prikladno je jezgro napraviti od elektro čelika, recimo od dotrajalog transformatora, kako bi se minimizirale vrtložne struje koje se u njemu javljaju. Što je veća površina jezgra, to je efikasniji elektromagnet.

izvor struja uređaj se naziva u kojem se energija neke vrste pretvara u električna energija. U njemu se odvija rad koji se zasniva na raspodjeli pravilno i negativno nabijenih čestica koje se nakupljaju na polovima izvora.

Trebaće ti

• ugljenični štap, amonijak, pasta, posuda od cinka, pocinčani čelik, so, soda bikarbona, kovanice, limun, jabuka, voltmetar, galvanometar

Uputstvo

1. Napravite hemijski izvor struja, u kojem će se zbog hemijskih reakcija unutrašnja energija preobraziti u električnu energiju.Primjer za to je galvanska ćelija, gdje je ugljična šipka umetnuta u posudu od cinka.

2. Stavite štap u platnenu vrećicu, unaprijed je napunite mješavinom uglja i mangan-oksida.

3. Koristite pastu od brašna u rastvoru amonijaka u elementu. Tokom interakcije cinka sa amonijakom, ugljenični štap dobija ispravan naboj, a cink postaje negativan. Između posude cinka i nabijene šipke će se pojaviti električno polje. U ovom izvoru struja pozitivna elektroda će biti ugalj, negativna elektroda će biti posuda od cinka.

4. Napravite bateriju kombinovanjem nekoliko sličnih galvanskih ćelija. Izvori struja po tom osnovu koriste se u UPS-u, kao iu kućnim nezavisnim električnim aparatima. Na njihovoj osnovi proizvode baterije za automobile, električna vozila i mobilne telefone.

5. Uzmite električnu lampu bez staklene sijalice, uvijte je u uložak, unaprijed montiran na postolje. Kombinirajte sa galvanometrom. Ako spoj spirale sa žicom zagrijete šibicom, uređaj će pokazati prisutnost struja .

6. Uzmite jabuku ili limun i zabodite bakrenu žicu u nju. Pričvrstite pocinčani čelik na maloj udaljenosti. Nabavite bateriju, tj. galvanska ćelija. Ako voltmetrom izmjerite napon na ovoj bateriji, on će biti oko 1 V. Takođe je moguće napraviti ogromnu bateriju spajanjem elemenata u koracima.

7. Uzmite pet "bijelih" i "žutih" novčića. Položite ih, naizmjenično jedni s drugima. Između njih položite brtve napravljene od novina namočenih unaprijed u otopini tradicionalne kuhinjske soli. Stavite ih u kolonu i stisnite. Priključivanjem voltmetra na prvi "bijeli" i zadnji "žuti" novčić, dozvoljeno je pronaći napon, a dodirom čak i dobiti lagani strujni udar. Sve metalne dijelove treba unaprijed očistiti od masnoće.

Povezani video zapisi

Stvaranje jake elektro magneti je težak tehnički zadatak. U industriji, kao i u Svakodnevni život potrebni su magneti ogromne snage. U brojnim državama, vozovi s magnetnom levitacijom čak i bliže rade. Automobili sa elektromagnetnim motorom uskoro će se masovno pojaviti i kod nas pod brendom Yo-mobile. Ali kako nastaju magneti velike snage?

Uputstvo

1. Odmah je vrijedno napomenuti da su magneti podijeljeni u nekoliko klasa. Postoje kontinuirani magneti - to su, kao i obično, komadi određenog metala i legure koji imaju određeni magnetizam bez vanjskog utjecaja. A tu su i elektromagneti. To su tehnički uređaji u kojima se magnetsko polje stvara provođenjem električne struje kroz posebne zavojnice.

2. Od kontinuiranog magneti samo neodimijum se može klasifikovati kao jak. Sa relativno malom veličinom, imaju primitivno zadivljujuće magnetne koalicije. Prvo, gube svoja magnetna svojstva za samo 1% u stotinu godina. Drugo, s relativno malim veličinama, oni imaju veliku magnetsku silu. Neodimijumski magneti su napravljeni neprirodno. Da biste ih stvorili, potreban vam je neodimijum rijetkih zemnih metala. Koriste se i čelik i bor. Dobivena legura se magnetizira u magnetskom polju. Kao rezultat, neodimijski magnet je spreman.

3. U industriji se svuda koriste jaki elektromagneti. Njihov dizajn je mnogo teži od dizajna kontinuiranog magneti. Da biste stvorili jak elektromagnet, potreban vam je zavojnica koja se sastoji od namotaja bakrene žice, kao i željeznog jezgra. Snaga magneta u ovom slučaju ovisi samo o jačini struje koja prolazi kroz zavojnice, kao i o broju zavoja žice na namotu. Vrijedi napomenuti da je pri određenoj jakosti struje magnetizacija željeznog jezgra zasićena. Shodno tome, najjači industrijski magneti se prave bez njega. Umjesto toga, dodaju se još neki zavoji žice. U većini jakih industrijskih magneta sa željeznom jezgrom, broj zavoja žice rijetko prelazi deset hiljada po metru, a primijenjena struja je 2 ampera.

U stvari, svaki domaći majstor je svoje upoznavanje s fizikom u djetinjstvu započeo konstrukcijom elektromagnet. Ako vaš sin raste, došlo je vrijeme da zajedno sa vama sastavi ovu jednostavnu spravu, nakon čega će se vjerovatno zainteresirati za nauku i tehnologiju te će u budućnosti postati i domaći majstor. Da, i vjerovatno će vam biti zanimljivo prisjetiti se djetinjstva.

Trebaće ti

• Nekoliko metara izolovane žice
• Izolaciona traka
• Nail
• Lemilica, lem i neutralni fluks
• rezači žice
• Dvije AA baterije i pretinac za baterije
• Sijalica 3,5 V, 0,26 A
• Prekidač
• spajalice

Uputstvo

1. Uzmite nokat i omotajte ga slojem izolacijske trake tako da samo šešir ostane otvoren.

2. Uzmite nekoliko metara izolirane žice i namotajte je oko eksera na veliko.

3. Skinite krajeve žice. Kombinirajte odjeljak za baterije, lampu i rezultirajući elektromagnet u koracima.

4. Umetnite baterije u odeljak za baterije i uključite prekidač. Lampa će se upaliti.

5. Uvjerite se da je nokat počeo privlačiti spajalice.

6. Nokat je izrađen od magnetno mekog čelika. To znači da ako sačuva zaostalu magnetizaciju, onda ne zadugo. Kasnije, nakon što isključite elektromagnet, on će brzo izgubiti svoju sposobnost da privuče spajalice. Postoje i tvrdo magnetne klase čelika. Proizvod napravljen od takvog čelika, kada se jednom magnetizira, zadržava ovaj kvalitet dugo vremena.

7. Magnetizirajte uz potporu elektromagnet spajalica. Trebao bi zadržati magnetizaciju duže od nokta. Šrafciger ga štedi još duže. U nekim slučajevima, magnetizirani odvijač je mnogo udobniji od nemagnetiziranog. Ali imajte na umu da ne vole svi koristiti takve odvijače. Nekim domaćim majstorima, magnetizirani odvijači, naprotiv, izgledaju vrlo neugodno.

8. Potrošite takvu vještinu. Prinesite spajalicu elektromagnetu - privući će ga. Donesite još jednu na ovu spajalicu, drugu na nju, tako da napravite lanac spajalica. Spajalice će se lijepiti jedna za drugu dok ne isključite elektromagnet. Kasnije, međutim, kada se isključi, lanac spajalica će se brzo raspasti.

9. Na brzinu magnetizacije i demagnetizacije čeličnih proizvoda utiču mehanički uticaji. Uvjerite se da jeste. Uključite elektromagnet, lagano kucnite po glavici nokta, a zatim ga isključite. Magnetizacija će trajati malo duže. Ako kucate po glavici eksera kada je elektromagnet isključen, on će se brže demagnetizirati.

10. Približite elektromagnet kontinuirani magnet, koji ima približno istu snagu kao i elektromagnet. Uvjerite se da se suprotni polovi magneta privlače, a slični polovi odbijaju. Obrnuti polaritet napajanja elektromagnet, naći ćete da su i njegovi polovi obrnuti.

11. Imajte na umu da, paljenjem putem elektromagneta, lampa polako dobija sjaj, a kada se prekidač otvori, između njegovih kontakata preskače iskra, koja se ne može pratiti bez elektromagnet. To je takozvana samoindukcija. Vaš sin će u srednjoj školi na časovima fizike učiti šta je to, ili, ako mu je sada uzbudljivije, pročitaće na internetu.

Bilješka!
Ne spajajte elektromagnet na baterije direktno, bez lampe.Ne dirajte ogoljene krajeve žica kada je elektromagnet isključen, kako vas ne bi pogodio napon samoindukcije.

Povezani video zapisi