Solenoid je název pro řadu proudových smyček, uspořádaných jako pružina, které jsou vyrovnány podél jedné osy středem smyček. Když vodičem protéká proud, vzniká výsledné magnetické pole. Solenoid je tedy druh elektromagnetu.
Jak natáhnout domácí solenoid
Výroba solenoidu vyžaduje vinutí drátu kolem izolovaného nebo nevodivého válcového předmětu, takže cívky mohou být vyrovnány a mají stejnou velikost. Jakmile je vytvořen požadovaný počet smyček, lze válcovou podpěru odstranit. Oba konce solenoidu by měly být ponechány jako dlouhé ocasy, které lze použít k připojení ke kladným a záporným koncům jakékoli elektrické součásti, jako je baterie.
Typ drátu bude záviset na potřebách vašeho projektu. Zvažte typ odporu v obvodu, impedanci ve vodiči a celkovou velikost obvodu. Nejdůležitější částí je výběr vhodného drátu a měřidla. Jakmile určíte, který vodič použít, můžete začít navíjet solenoid!
Je důležité, aby byl vodič izolován tak, aby při vyrovnání cívek a jejich umístění vedle sebe nedošlo k elektrickému připojení v místech, kterých se vodič dotýká. Pokud by existovala spojení, mohl by v těchto místech proudit proud, který by mohl způsobit elektrický zkrat nebo vytvářet bludná nebo nežádoucí magnetická pole.
Na rozdíl od permanentního magnetu, který má díky svým inherentním vlastnostem magnetické pole, lze elektromagnet zapínat a vypínat.
Magnetické pole ze solenoidu
Elektromagnetický solenoid má velmi jednoduché magnetické pole,B. Pro solenoid ve vzduchu s propustností vzduchuμ, sNdélka jednotky smyček a proudJáprotékající magnetickým polem
B = \ mu NI
Vzhledem k tomu, jak snadné je vyrobit solenoid a že silný solenoid lze vyrobit jednoduše přidáním dielektrika materiálu nebo železného jádra do středu solenoidu, pro zvýšení jeho magnetického pole existuje mnoho využití solenoidy.
Jak si vyrobit jednoduchý reproduktor pomocí domácího solenoidu
Přemýšleli jste někdy, jak reproduktor funguje? Jak se hudba promění ve fyzické vibrace nebo zvuk ze souboru v telefonu nebo počítači?
Reproduktor se skládá ze solenoidu a permanentního magnetu a určité formy zesílení. Elektrický signál prochází solenoidem jako měnící se proud a mění magnetické pole, které solenoid vytváří. Permanentní magnet je umístěn na jednom konci solenoidu a spočívá na membránovém povrchu, který může vibrovat.
Jak se mění solenoidové magnetické pole, síla mezi dvěma magnetickými poli způsobuje vibraci membrány a produkuje tlakové vlny. Tyto vlny jsou ve skutečnosti zvukové vlny, takže můžete slyšet hudbu!
Chcete-li si vyrobit vlastní jednoduchý reproduktor, potřebujete permanentní magnet, solenoid, plastový kelímek, pásku a kabel AUX (pro připojení k počítači nebo telefonu).
Výroba mini solenoidu
Mini solenoid může být vyroben pomocí smaltovaného měděného drátu o průměru 36, který je navinut kolem válcového předmětu o průměru 1 palce, aby se vytvořilo přibližně 100 až 200 proudových smyček. Pro připojení ke kabelu AUX ponechte dlouhé ocasy. Pokud je drát smaltovaný, budete muset konce ocasů obrousit, aby byl vystaven vodivému drátu.
Upevněte mini solenoid na plochý (spodní) konec nádobky a umístěte malý permanentní magnet do středu. Postačí 1 až 3 malé neodymové diskové magnety. Magnety jemně zajistěte, aby mohly vibrovat proti dnu šálku. Vnitřek šálku (kde byste normálně nalili svůj nápoj) bude fungovat jako zesilovač.
Připojte konce elektromagnetu k příslušným vodičům uvnitř kabelu AUX a zapojte jej do zdroje zvuku. Slyšíte hudbu? Zkuste zjistit, jak se kvalita zvuku mění, vytvořit více reproduktorů s více smyčkami solenoidového proudu nebo trvalejšími magnety.