En solenoid er beskrevet som en trådspole, der genererer et magnetfelt, når en elektrisk strøm passerer gennem den. Styrken af det genererede magnetfelt er proportional med antallet af drejninger i spolen og mængden af elektrisk strøm, der strømmer gennem ledningen. Hvis en kerne af ferromagnetisk materiale, såsom blødt jern, indsættes i spolen, forstørres magnetfeltets styrke til mange gange styrken af spolen alene. En solenoid er enkel at konstruere ved hjælp af magnetråd til spolen og et jernspik til kernen.
Vind magnetråden omkring 2 tommer plastrør, skåret af et sugerør eller en penhylster. Efterlad en fod ledning fri, vikl ledningen rundt om røret, start i den ene ende og arbejd dig over til den anden. Spolerne skal være pænt viklet og tæt pakket sammen. Når du har nået den anden ende af røret, skal du starte et nyt lag og gentage, indtil hele ledningen er viklet. Efterlad en fod ledning i den anden ende af spolen, så du kan forbinde ledningen til batteriet.
Sæt et lag maskeringstape rundt om spolen, som hjælper med at holde spolen sammen og forhindre den i at vikle sig ud.
Tilslut den frie ledning fra den ene ende af spolen til den negative terminal på batteriet, og den frie ledning i den anden ende af spolen til den positive terminal på batteriet. Når kredsløbet er afsluttet, oprettes et magnetfelt omkring spolen med den højeste intensitet gennem midten af spolen. Du kan kontrollere dette ved at placere et kompas nær spolen og se nålen svinge, da den påvirkes af spolens magnetfelt.
Frakobl ledningen fra batteriets positive pol. Anbring jern neglen med spidsen lidt inde i spolen. Fastgør ledningen til batteriets positive terminal igen, og du vil se jernspik trækkes længere ind i spolen på grund af spolens magnetfelt. Dette er det princip, der anvendes af magnetkontakter og ventiler.
Frakobl ledningen fra den positive terminal. Placer neglen helt inde i spolen, og tilslut derefter ledningen til den positive terminal igen for at fuldføre kredsløbet. Med neglen helt inde i kernen maksimeres magnetfeltforstærkningseffekten, og spolen kan bruges som en elektromagnet. Prøv at bruge spolen til at samle små metalgenstande, såsom papirclips. Du vil se, at de er tiltrukket af spolen.
Referencer
- Mini Science: Solenoid
- ECT i skoler: In-out enheder solenoider
Tips
- Brug 36 SWG magnetråd eller en lignende måler. Tykkere ledninger har mindre modstand, hvilket tillader mere strøm at strømme. Selvom dette øger styrken af elektromagneten, vil det også dræne batteriet meget hurtigere, så en tynd ledning er bedst til dette eksperiment.
- For at øge kraften i solenoiden skal du bruge en længere jernspik og tilføje flere viklinger til spolen.
Advarsler
- Efterlad ikke spolen tilsluttet batteriet i mere end 10 til 15 sekunder ad gangen. Længere tid, og batteriet tømmes hurtigt, og spolen og batteriet kan blive meget varme.
Om forfatteren
Gareth Downes-Powell har skrevet siden 2000. Han har bidraget til en række britiske magasiner, herunder "Web Designer", og har været med til at skrive fire it-relaterede bøger udgivet af Apress og Wrox. Han har også arbejdet som teknisk redaktør på en række titler for U.K. og amerikanske forlag. Downes-Powell deltog i Thanet Technical College og opnåede A-niveauer inden for datalogi, matematik og fysik.
Fotokreditter
spoler med et trådbillede af Victor M. fra Fotolia.com