Ein Solenoid ist die Bezeichnung für eine Reihe von Stromschleifen, die wie eine Feder angeordnet sind und entlang einer einzigen Achse durch die Mitte der Schleifen ausgerichtet sind. Wenn ein Strom durch den Draht fließt, entsteht ein magnetisches Feld. Somit ist ein Solenoid eine Art Elektromagnet.
Wie man ein selbstgemachtes Magnetventil aufzieht
Die Herstellung eines Solenoids erfordert das Wickeln von Draht um ein isoliertes oder nichtleitendes zylindrisches Objekt, so dass die Spulen ausgerichtet werden können und die gleiche Größe haben. Sobald die erforderliche Anzahl von Schlaufen hergestellt ist, kann die zylindrische Stütze entfernt werden. Die beiden Enden des Solenoids sollten als lange Schwänze belassen werden, die zum Anbringen an den positiven und negativen Enden jeder elektrischen Komponente, z. B. einer Batterie, verwendet werden können.
Die Art des Drahtes hängt von den Anforderungen Ihres Projekts ab. Berücksichtigen Sie die Art des Widerstands im Stromkreis, die Impedanz im Draht sowie die Gesamtgröße des Stromkreises. Die Auswahl des geeigneten Drahts und der geeigneten Stärke ist der wichtigste Teil. Sobald Sie den zu verwendenden Draht festgelegt haben, können Sie mit dem Wickeln des Solenoids beginnen!
Es ist wichtig, dass der Draht isoliert ist, damit beim Ausrichten und Aneinanderlegen der Spulen an den Stellen, an denen der Draht sich selbst berührt, keine elektrische Verbindung besteht. Wenn Verbindungen vorhanden sind, kann an diesen Stellen Strom fließen, der einen elektrischen Kurzschluss verursachen oder magnetische Streufelder oder unerwünschte Magnetfelder erzeugen kann.
Im Gegensatz zu einem Permanentmagneten, der aufgrund seiner inhärenten Eigenschaften ein Magnetfeld besitzt, kann ein Elektromagnet ein- und ausgeschaltet werden.
Magnetfeld von einem Magneten
Ein elektromagnetisches Solenoid hat ein sehr einfaches Magnetfeld,B. Für einen Magneten in Luft mit einer Luftdurchlässigkeit vonμ, mitNeinSchleifeneinheitslänge und ein Strom vonichDurch ihn hindurch läuft das Magnetfeld
B=\mu NI
Aufgrund der einfachen Herstellung eines Solenoids und der Tatsache, dass ein starker Solenoid einfach durch Hinzufügen eines Dielektrikums hergestellt werden kann Material oder einen Eisenkern in die Mitte des Magneten, um sein Magnetfeld zu erhöhen, gibt es viele Verwendungen für Magnetspulen.
So bauen Sie einen einfachen Lautsprecher mit einem selbstgebauten Magneten
Haben Sie sich jemals gefragt, wie ein Lautsprecher funktioniert? Wie wird die Musik aus einer Datei auf Ihrem Telefon oder Computer in eine physische Schwingung oder einen Klang umgewandelt?
Ein Lautsprecher besteht aus einem Solenoid und einem Permanentmagneten und einer Art Verstärkung. Das elektrische Signal fließt als variierender Strom durch die Magnetspule und ändert das Magnetfeld, das die Magnetspule erzeugt. Der Permanentmagnet befindet sich an einem Ende des Elektromagneten und ruht auf einer membranartigen Oberfläche, die vibrieren kann.
Wenn sich das elektromagnetische Magnetfeld ändert, bewirkt die Kraft zwischen den beiden Magnetfeldern, dass die Membran vibriert und Druckwellen erzeugt. Diese Wellen sind eigentlich Schallwellen, und somit können Sie die Musik hören!
Um Ihren eigenen einfachen Lautsprecher herzustellen, benötigen Sie lediglich einen Permanentmagneten, ein Magnetventil, einen Plastikbecher, Klebeband und ein AUX-Kabel (zum Anschließen an Ihren Computer oder Ihr Telefon).
Ein Mini-Magnetventil herstellen
Das Mini-Solenoid kann aus emailliertem Kupferdraht der Stärke 36 hergestellt werden, der um ein zylindrisches Objekt mit einem Durchmesser von 1 Zoll gewickelt wird, um ungefähr 100 bis 200 Stromschleifen zu erzeugen. Lassen Sie lange Schwänze zum Anschluss an das AUX-Kabel. Wenn der Draht emailliert ist, müssen Sie die Enden der Schwänze schleifen, um sie mit leitfähigem Draht auszusetzen.
Befestigen Sie das Mini-Magnetventil am flachen (unteren) Ende des Bechers und platzieren Sie den kleinen Permanentmagneten in der Mitte. Die Verwendung von 1 bis 3 kleinen Neodym-Scheibenmagneten ist ausreichend. Befestigen Sie die Magnete vorsichtig, damit sie gegen den Boden der Tasse vibrieren können. Das Innere der Tasse (wo Sie normalerweise Ihr Getränk einschenken würden) fungiert als Verstärker.
Verbinden Sie die Enden des Solenoids mit den entsprechenden Drähten im AUX-Kabel und stecken Sie es in Ihre Tonquelle. Die Musik hören? Versuchen Sie, mehr Lautsprecher mit mehr Magnetstromschleifen oder mehr Permanentmagneten herzustellen, um zu sehen, wie sich die Klangqualität ändert.