Всички възможни начини за изработване на постоянен магнит са изброени в ученическата тетрадка на Джоузеф Хенри, която се съхранява в Принстънския университет. Хенри, американски физик от 18-ти век, е известен - заедно с Майкъл Фарадей - като баща на електрическите технологии, така че не е изненадващо, че един от описаните от него методи използва електричество. Оказва се, че ако имате правилния тип метален прът и достатъчно електрическа мощност, електромагнитната индукция може да превърне пръта в силен постоянен магнит. Колко силна? Определено по-здрав от магнит за хладилник.
Какво е магнетизъм?
Магнетизмът и електричеството са не само свързани, те са две страни на една и съща монета и това беше явление на електромагнитна индуктивност, открито независимо от Хенри и Фарадей, което доведе до това реализация. Електроните имат спин, което дава на всеки атом малко магнитно поле. Възможно е да се накарат електроните вътре в определени метали да се въртят в същата посока и това дава на метала магнитни свойства. Списъкът на металите, които правят това, не е дълъг, но желязото е един от тях и тъй като стоманата е направена от желязо, тя може да бъде и намагнетизирана.
Начини за направа на магнит
Сред методите, които Хенри споменава за превръщането на обикновен железен или стоманен прът в магнит, са:
- Разтрийте пръта с парче метал, което вече е намагнетизирано.
- Разтрийте пръчката с два магнита, като изтеглите северния полюс на един магнит от центъра на пръта до единия край, докато изтегляте южния полюс на другия магнит в обратната посока.
- Закачете щангата вертикално и я ударете многократно с чук. Магнетизиращият ефект е по-силен, ако нагреете пръчката.
- Индуцирайте магнитно поле с електрически ток.
Крайният резултат от всеки метод е да предизвика електроните в пръчката да се въртят в същата посока. Тъй като електричеството е направено от електрони, е добро предположение, че последният метод е най-ефективен.
Направете свой собствен магнит
Нуждаете се от пръчка, направена от стомана, желязо или някакъв друг материал, който може да се магнетизира. (Съвет: Няма много други възможности за избор.) 10d или по-голям стоманен пирон е перфектен. Ако не сте сигурни, че е стомана, използвайте малък магнит, за да го изпробвате. Необходими са ви също крак или два изолирани медни проводници и източник на захранване, като D-клетъчна батерия или трансформатор с ниско напрежение, който можете да включите в контакт. Ако изберете трансформатор, уверете се, че той има клеми, към които можете да свържете проводници.
За да намагнитите нокътя, увийте телта около него, образувайки колкото се може повече намотки. Добре е да припокривате жицата върху намотките, които вече сте навили. Силата на индуктивното поле - и вашият магнит - се увеличава с увеличаването на броя на намотките, така че бъдете щедри. Оставете краищата на проводниците свободни и свалете един инч изолация, за да можете да ги свържете към източника на захранване.
Закачете проводниците към източника на захранване и включете захранването. Оставете захранването включено за около минута и след това го изключете. Тествайте нокътя, като го държите върху някои железни стружки. Сега той трябва да бъде магнетизиран и да привлича стружките, дори когато захранването е изключено.
Увеличаване на силата
Можете да увеличите силата на магнита, като увеличите броя на намотките. Например, ако удвоите броя на намотките, удвоите силата на индуктивното поле. Когато обаче увеличите дължината на проводника, за да направите това, вие увеличавате електрическото съпротивление, което намалява количеството ток, преминаващ през проводника. Тъй като токът, който е движението на електроните, създава полето, индуктивната мощност намалява. Компенсирайте тази загуба на ток чрез увеличаване на напрежението, или чрез промяна на настройката на трансформатора, или чрез използване на по-голяма батерия.
Предупреждения
Не забравяйте да поддържате напрежението в безопасни граници. Не искате да се ударите с електрически ток, нито да създадете магнит, който да се прилепва трайно към хладилника.