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

Uz trajne magnete, od 19. stoljeća ljudi su počeli aktivno koristiti promjenjive magnete u tehnici i svakodnevnom životu, čiji se rad može regulirati opskrbom električne struje. Strukturno, jednostavan elektromagnet je zavojnica od električnog izolacijskog materijala sa žicom namotanom oko njega. Uz minimalni set materijala i alata, elektromagnet nije teško napraviti samostalno. Reći ćemo vam kako to učiniti u ovom članku.

Kada električna struja prolazi kroz vodič, oko žice nastaje magnetsko polje; kada se struja isključi, polje nestaje. Da bi se poboljšala magnetska svojstva, čelična jezgra se može uvesti u središte zavojnice ili se može povećati amperaža.

Korištenje elektromagneta u svakodnevnom životu

Elektromagneti se mogu koristiti za rješavanje raznih problema:

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

Izrada jednostavnog elektromagneta

Najjednostavniji elektromagnet, sasvim prikladan za rješavanje malog raspona praktičnih kućanskih zadataka, može se izraditi ručno bez upotrebe zavojnice.

Za rad pripremite sljedeće materijale:

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

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

Prva faza je namotavanje električne žice. Zamotajte nekoliko stotina zavoja tanke žice izravno na čeličnu jezgru (čavao). Za dugotrajno ručno izvođenje ovog postupka. Koristite najjednostavniji uređaj za namotavanje. Učvrstite čavao u steznu glavu odvijača ili električne bušilice, uključite alat i, vodeći žicu, namotajte ga. Za krajeve namotane žice zavežite komade žice većeg promjera i izolirajte kontaktne točke izolacijskom trakom.

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

Korištenje prekidača

Radi lakšeg korištenja, predlažemo malo poboljšati rezultirajuću shemu. Na gornji popis treba dodati još dvije stavke. Prva je treća žica s PVC izolacijom. Drugi je prekidač bilo koje vrste (tipka, tipka, itd.).

Dakle, dijagram povezivanja elektromagneta će izgledati ovako:

• prva žica povezuje jedan kontakt baterije s kontaktom prekidača;
• druga žica povezuje drugi kontakt prekidača s jednim od kontakata elektromagnetne žice;

treća žica zatvara krug, povezujući drugi kontakt elektromagneta s preostalim kontaktom baterije.

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

Elektromagnet na bazi zavojnice

Složeniji elektromagnet izrađen je na temelju zavojnice od električnog izolacijskog materijala - kartona, drveta, plastike. U nedostatku takvog elementa, lako ga je napraviti sami. Uzmite malu cijev izrađenu od navedenih materijala i zalijepite joj par perforiranih podložaka na krajevima. Bolje je ako se podloške nalaze na maloj udaljenosti od krajeva zavojnice.

Elektromagnet je magnet koji u svojoj jezgri koristi električnu energiju. Jačina mu se može mijenjati količinom struje koja kroz njega teče, a polovi magneta mogu se mijenjati promjenom smjera strujanja električne energije. U ovom slučaju, elektromagnet djeluje kao rezultat stvaranja magnetskog polja prolaznom strujom.

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 bakrene zavojnice na bateriju, željezo će se početi magnetizirati. Odspajanjem baterije, jezgra će izgubiti magnetizam.

trebat će vam:

• Željezni nokat (15-20 cm);
• Izolirana bakrena žica (oko 3 metra);
• Punjiva baterija ili više baterija;
• Spojne žice;
• Izolacijska traka.

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

Namotajte bakrenu žicu oko nokta. Međutim, zapamtite da što više zavoja napravite oko "jezgre", to ćete dobiti jači magnet. Pazite da neizolirani dio bakrene žice ne smije doći u dodir s noktom.

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

Spojite krajeve bakrenog namota na bateriju (bateriju ili baterije), izolirajući "gola" područja električnom trakom. Ako ste sve učinili ispravno, vaš magnet će raditi. Kada promijenite polaritet spajanja namota na bateriju, promijenit ćete polaritet svog magneta, ali ne i kvalitetu njegovog rada.

Ako želite povećati snagu svog magneta, trebali biste napraviti više zavoja namota oko šipke. Također treba uzeti u obzir da što su novi zavoji dalje od štapa, to će imati manji utjecaj na jačinu magnetskog polja. Budite oprezni, kako se struja povećava, dio topline će se prepustiti izolacijskom namotu, što ga može rastopiti i "kratko spojiti" sam namot. Testirajte različite jezgre mijenjajući materijal, dimenzije. Lako je provjeriti je li materijal prikladan za magnetsku jezgru. Donesite mu običan ("trajni") magnet, ako privlači - slobodno ga koristite kao štap.

Želio bih moći sam stvoriti snažan elektromagnet za razne slučajeve, kojih ima mnogo odjednom. Ali to nije nimalo lako, kao što pokazuje praksa. Ali jednostavan koji se temelji na običnom noktu, baterijama i žicama može učiniti čak i mlađi školarac, a sve to može učiniti kod kuće, unaprijed kupivši potrebne dijelove u trgovini. Inače, ova ideja može dobro doći i na satovima fizike.

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

Dakle, prije rada trebamo pripremiti bakrenu žicu, izolacijsku traku, AA baterije, čavao, škare, igle.

Prvo, moramo omotati bakrenu žicu oko nokta.

Vrlo je važno da zavoji žice čvrsto naliježu na zavojnicu. Odrežite višak i očistite žicu od izolacije. Zatim spojite terminale. Izrežite komad električne trake. Spojite jedan pin na minus, a drugi na plus. Imamo takav električni magnet. Zaključno, potrebno ga je provjeriti.

A moćni magnet možete kupiti u kineskoj internetskoj trgovini.

Više o tome kako stvoriti elektromagnet

Prilično je lako napraviti elektromagnet. Sve što trebate učiniti je omotati nekoliko zavoja izoliranih bakrenih žica oko željezne jezgre. Pričvrstite li bateriju na žicu, električna struja počinje teći i željezna jezgra postaje magnetizirana. Kada se baterija odspoji, željezna jezgra će izgubiti svoj magnetizam. Slijedite ove korake ako želite napraviti elektromagnet opisan u našem eksperimentu "Magneti i elektromagneti":

Korak 1 - Prikupite materijale

Za izradu elektromagneta opisanog u našem eksperimentu "Magneti i elektromagneti", trebat će vam:

Jedan željezni čavao dužine 15 cm. Tri metra izolirane bakrene žice. Jedna ili više D-cell baterija.

Korak 2 - Uklonite dio izolacije

Bakrena žica treba biti izložena kako bi se baterija mogla dobro spojiti na mrežu. Upotrijebite par žica da skinete 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 namotavanje za pričvršćivanje baterije.

Žica je omotana oko nokta kako bi se stvorio elektromagnet.

Kada omotate 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 gdje teče električna energija, to bi bilo poput niza krugova oko žice. Ako električna struja teče izravno 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 usmjerava žicu u smjeru kazaljke na satu. Ako dio žice omotate oko nokta u jednom smjeru, a dio žice oko nokta u drugom smjeru,

Magnetno polje oko vodljive žice.

Korak 4 - spojite 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 spojite na pozitivni terminal baterije, a koji kraj na negativni terminal. Vaš magnet će raditi jednako dobro kao i inače. Što će obrnuti polaritet vašeg magneta. Jedan kraj vašeg magneta bit će njegov sjeverni, a drugi kraj južni pol. Obrnutim načinom na koji je baterija spojena, možete okrenuti polove svog elektromagneta.

Savjeti za jačanje vašeg elektromagneta

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

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

Pokušajte eksperimentirati s različitim kernelima. Deblja jezgra može stvoriti snažniji magnet. Samo provjerite može li se materijal koji odaberete može magnetizirati. Svoju jezgru možete testirati trajnim magnetom. Ako trajni magnet nije privučen vašom jezgrom, neće biti dobar elektromagnet. Na primjer, aluminijska šipka nije dobar izbor za jezgru vašeg magneta.

Magnet za nokte

Danas bih vam želio reći kako napraviti jednostavan električni magnet.

Možda netko to već zna ili je studirao fiziku ili zanat. Ovo ću pokazati onima koji to još ne znaju. Potrebna nam je bakrena žica, izolacijska traka, AA baterija, čavao, škare, u kutiji su igle za testiranje.

Kako bi bio jak elektromagnet, uzmite izvrsnu magnetsku jezgru, omotajte je izoliranim vodičem i spojite na izvor napajanja. Moć takvih elektromagnet ali je dopušteno regulirati različitim metodama.

Trebat će vam

• komad niskougljičnog električnog čelika cilindričnog oblika, otuđena bakrena žica, kontinuirani izvor struje.

Upute

1. Uzmite radni komad izrađen od električnog čelika i pažljivo, okrećite se prema okretanju, omotajte ga izoliranom bakrenom žicom. Uzmite žicu srednjeg presjeka, tako da može stati onoliko koliko je dopušteno da bude veća od zavoja, ali u isto vrijeme ne previše tanka, kako ne bi izgorjela od velikih struja.

2. Kasnije spojite žicu na kontinuirani izvor struje kroz reostat, ako sam izvor vjerojatno neće regulirati napon. Za takav magnet je apsolutno dovoljan izvor, onaj koji proizvodi do 24 V. Kasnije postavite klizač reostata na najveći otpor ili regulator izvora na minimalni napon.

3. Polako i namjerno povećavajte napetost. U tom slučaju pojavit će se karakteristična vibracija, popraćena zvukom, onim koji je dopušteno čuti tijekom rada transformatora - to je tipično. Obavezno kontrolirajte temperaturu namota, trajanje rada ovisi o tome. elektromagnet a. Dovedite napon do točke gdje se bakrena žica počinje očito zagrijavati. Kasnije isključite struju i pustite da se namot ohladi. Ponovno uključite struju i uz pomoć takvih manipulacija pronađite najveći napon na kojem se vodič neće zagrijati. Ovo će biti nominalni način rada gotovo elektromagnet a.

4. Donesite tijelo izrađeno od tvari koja sadrži čelik na jedan od polova radnog magneta. Trebao bi čvrsto prianjati za peni magneta (osnovom čelične jezgre smatramo peni). Ako gravitacijska sila nije zadovoljavajuća, uzmite dužu žicu i položite zavoje u nekoliko slojeva, proporcionalno povećavajući magnetsko polje. U tom slučaju će se otpor vodiča povećati i trebat će ga ponovno podesiti.

5. Kako bi magnet privukao hladnije, uzmite jezgru u obliku potkove i omotajte žicu oko njegovih ravnih dijelova - tada će se površina privlačenja i njezina snaga povećati. Kako biste povećali silu gravitacije, napravite jezgru od legure željeza i kobalta, čija je vodljivost magnetskog polja nešto veća.

Ljudi su davno primijetili da kada se električna struja provuče kroz zavojnicu namotanu od metalne žice, nastaje magnetsko polje. A ako stavite neki metal, feromagnet (čelik, kobalt, nikal, itd.) unutar ove zavojnice, tada se učinkovitost magnetskog polja povećava stotine, ili čak tisuće puta. I tako se rodilo elektromagnet, onaj koji je u naše vrijeme neophodan dio mnogih električnih uređaja.

Trebat će vam

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

Upute

1. Uzmite debeli nokat i kliještima odgrizite oštar vrh s njega. Izrezano mjesto turpijajte tako da kraj nokta bude ravan i gladak. Nakon toga zapalite u štednjaku, pustite da se ohladi na zraku i očistite od naslaga ugljika.

3. Uzmite emajliranu žicu i čvrsto namotajte oko kambrika, kada namotate jedan sloj, omotajte ga papirom i namotajte sljedeći. Što više navijate zavoje, to će biti veća učinkovitost. elektromagnet a. Nakon završetka namota, iznesite žice van, omotajte završni sloj namota papirom i omotajte električnom trakom. Očistite krajeve žica od emajla i spojite ih na izvor napajanja, elektromagnet privući će metalne predmete na sebe.

Slični Videi

Bilješka!
Nemojte spajati elektromagnet na čavlima na 220 volti.

Koristan savjet
Izvrsnije je od bilo koga koristiti kontinuiranu struju, učinkovitost će biti veća. Za izmjeničnu struju prikladno je napraviti jezgru od električnog čelika, recimo od dotrajalog transformatora, kako bi se minimizirale vrtložne struje koje u njoj nastaju. Što je veća površina jezgre, to je elektromagnet učinkovitiji.

Izvor Trenutno uređaj se naziva tamo gdje postoji reforma neke vrste energije u električnu energiju. U njemu se odvija rad koji se temelji na raspodjeli pravilno i negativno nabijenih čestica koje se nakupljaju na polovima izvora.

Trebat će vam

• ugljična šipka, amonijak, pasta, posuda od cinka, pocinčani čelik, kuhinjska sol, soda bikarbona, kovanice, limun, jabuka, voltmetar, galvanometar

Upute

1. Napravite kemijski izvor Trenutno, u kojem će se zbog kemijskih reakcija unutarnja energija pretvoriti u električnu energiju.Primjer za to je galvanska ćelija, gdje je ugljična šipka umetnuta u cinkovu posudu.

2. Stavite štap u platnenu vrećicu, unaprijed je napunite mješavinom ugljena i manganovog oksida.

3. Koristite pastu od brašna u elementu s otopinom amonijaka. Tijekom interakcije cinka s amonijakom, ugljična šipka dobiva ispravan naboj, a cink - negativan. Između cinkove posude i nabijene šipke nastat će električno polje. U ovom izvoru Trenutno pozitivna elektroda će biti ugljen, negativna elektroda će biti cinkova posuda.

4. Napravite bateriju kombiniranjem nekoliko sličnih elektrokemijskih ćelija. Izvori od Trenutno na temelju toga, koriste se u UPS-u, kao iu kućanskim neovisnim električnim aparatima. Na njihovoj osnovi se proizvode baterije za automobile, električna vozila i mobitele.

5. Uzmite električnu svjetiljku bez staklene boce, uvijte je u držač, unaprijed pričvršćen na postolje. Kombinirajte s galvanometrom. Ako spoj spirale sa žicom zagrijete šibicom, uređaj će ukazati na prisutnost Trenutno .

6. Uzmite jabuku ili limun i zabodite bakrenu žicu u nju. Pričvrstite pocinčani čelik na maloj udaljenosti. Dobit ćete bateriju, t.j. galvanska ćelija. Ako voltmetrom mjerite napon na ovoj bateriji, tada će biti oko 1 V. Također je moguće napraviti ogromnu bateriju spajanjem elemenata u koracima.

7. Uzmi pet "bijelih" i "žutih" novčića. Raširite ih, naizmjenično među sobom. Između njih stavite brtve, izrađene od novina, prethodno namočenih u otopinu tradicionalne kuhinjske soli. Stavite ih u stupac i stisnite. Spajanjem voltmetra na prvi "bijeli" i zadnji "žuti" novčić moguće je pronaći napon, a dodirujući ga čak i dobiti lagani strujni udar. Sve metalne dijelove treba unaprijed očistiti od masnoće.

Slični Videi

Izrada jake elektro magneti To je težak tehnički izazov. U industriji, kao, zapravo, iu svakodnevnom životu, magnetima je potrebna ogromna snaga. U brojnim državama vlakovi s magnetskom levitacijom surađuju još bliže. Automobili s elektromagnetskim motorom uskoro će se pojaviti u velikim količinama pod markom Yo-mobile. Ali kako nastaju magneti velike snage?

Upute

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

2. Od kontinuiranog magneti samo neodim se može klasificirati kao jak. Pri relativno maloj veličini, imaju primitivno zapanjujuće magnetske usporedbe. Prvo, gube svoja magnetska svojstva samo za 1% u stotinu godina. Drugo, s relativno malim dimenzijama, imaju veliku magnetsku silu. Neodimijski magneti izrađeni su neprirodno. Da biste ih stvorili, potreban vam je neodimij rijetke zemlje. Također se koriste čelik i bor. Dobivena legura magnetizira se u magnetskom polju. Kao rezultat toga, neodimijski magnet je spreman.

3. U industriji se svugdje koriste jaki elektromagneti. Njihova konstrukcija je mnogo teža od one kontinuirane magneti... Za stvaranje jakog elektromagneta potrebna je zavojnica koja se sastoji od namota bakrene žice i željezne jezgre. Snaga magneta u ovom slučaju ovisi samo o jačini struje koja se provodi kroz zavojnice, kao io broju zavoja žice na namotu. Treba napomenuti da je pri određenoj jakosti struje magnetizacija željezne jezgre podložna zasićenju. Posljedično, najjači industrijski magneti izrađuju se bez njega. Umjesto toga, dodaje se određeni broj zavoja žice. U većini jakih industrijskih magneta sa željeznom jezgrom, broj zavoja žice rijetko prelazi deset tisuća po metru, a primijenjena struja je 2 ampera.

Zapravo, svaki je kućni majstor svoje poznanstvo s fizikom u djetinjstvu započeo gradnjom elektromagnet... Ako vaš sin raste, došlo je vrijeme da zajedno s vama sastavi ovu jednostavnu spravu, nakon čega će se vjerojatno zainteresirati za znanost i tehnologiju te će u budućnosti postati i kućni majstor. Da, i vjerojatno će vas zanimati sjećanje na svoje djetinjstvo.

Trebat će vam

• Nekoliko metara izolirane žice
• Izolacijska traka
• Čavao
• Lemilo, lem i neutralni fluks
• Kliješta
• Dvije AA baterije i pretinac za njih
• Žarulja 3,5 V, 0,26 A
• Sklopka
• Spajalice

Upute

1. Uzmite čavao i omotajte ga slojem izolacijske trake tako da samo kapica ostane otvorena.

2. Uzmite nekoliko metara izolirane žice i omotajte je oko nokta na veliko.

3. Skinite krajeve žice. Kombinirajte odjeljak za baterije, svjetiljku i dobiveni elektromagnet u koracima.

4. Umetnite baterije u pretinac za baterije i uključite prekidač. Lampica će zasvijetliti.

5. Provjerite je li nokat počeo povlačiti spajalice prema sebi.

6. Nokat je izrađen od mekog magnetskog čelika. To znači da, čak i ako štedi zaostalu magnetizaciju, ne traje dugo. Kasnije, nakon što isključite elektromagnet, on će brzo izgubiti sposobnost privlačenja spajalica. Postoje i tvrdi magnetski čelici. Proizvod izrađen od takvog čelika, jednom magnetiziran, dugo čuva ovu kvalitetu.

7. Magnetizirajte uz potporu elektromagnet spajalica. Trebao bi zadržati magnetizaciju dulje od nokta. Odvijač ga još duže štedi. U nekim slučajevima, magnetizirani odvijač je mnogo udobniji od nemagnetiziranog. Ali imajte na umu da ne vole svi koristiti takve odvijače. S druge strane, neki DIYeri smatraju da su magnetizirani odvijači neugodni.

8. Provedite ovu vještinu. Donesite spajalicu za papir na elektromagnet - privući će ga. Dovedite još jedan na ovaj isječak, a drugi na njega, stvarajući tako lanac isječaka. Spajalice će se lijepiti jedna za drugu dok ne isključite elektromagnet. Kasnije se, međutim, isključivanjem, lanac spajalica brzo raspada.

9. Na brzinu magnetizacije i demagnetizacije čeličnih proizvoda utječe mehaničko naprezanje. Uvjerite se u to ovako. Uključite elektromagnet, lagano kucnite po glavici nokta, a zatim ga isključite. Magnetizacija će trajati malo duže. Ako kucate po glavici nokta kada je elektromagnet isključen, on će se brže demagnetizirati.

10. Približite elektromagnet kontinuirani magnet približno iste snage kao i elektromagnet. Pazite da se suprotni polovi magneta privlače, a istoimeni odbijaju. Obrnuti polaritet napajanja elektromagnet, vidjet ćete da su i njegovi polovi zamijenjeni.

11. Imajte na umu da, uključena putem elektromagneta, svjetiljka polako dobiva svjetlinu, a kada se prekidač otvori, između njegovih kontakata skače iskra, koja se ne prati bez elektromagnet... To se očituje kao takozvana samoindukcija. Što je to, vaš će sin naučiti u srednjoj školi na satovima fizike, ili, ako mu je sada uzbudljivije, pročitat će to na internetu.

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

Slični Videi