Ingenieure stellen Magnetspulen – Elektromagnete – her, indem sie Metallstücke spiralförmig um eine zylindrische Schablone drehen. Sie können die Größe dieser Kraft bestimmen, indem Sie die Abmessungen und andere Eigenschaften des Magneten basierend auf einer einfachen Gleichung einsetzen: F = (n X i)2 X magnetische Konstante X a / (2 X g2). Das Durchleiten eines elektrischen Stroms durch das Solenoid führt zu einem Magnetfeld, das eine Kraft auf nahegelegene ferromagnetische Objekte wie Eisen- oder Stahlstücke ausübt. Die Verbindung von magnetischen und elektrischen Kräften an einem geladenen Gegenstand wird als Lorentzkraft bezeichnet.
Wobei F = Kraft, i = Strom, g = Länge des Spaltes zwischen Magnetspule und Metallstück, a = Fläche, n = Anzahl der Windungen in der Magnetspule und magnetische Konstante = 4 x PI x 10-7.
Analysieren Sie Ihren Elektromagneten, um seine Abmessungen und die Stromstärke zu bestimmen, die Sie durch ihn fließen lassen. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie haben einen Magneten mit 1.000 Windungen und einer Querschnittsfläche von 0,5 Neter, den Sie mit 10 Ampere Strom betreiben, 1,5 Meter von einem Metallstück entfernt. Deshalb:
N = 1.000, I = 10, A = 0,5 Meter, g = 1,5 m