Kõik võimalikud viisid püsimagneti valmistamiseks on loetletud Joseph Henry õpilasvihikus, mida hoitakse Princetoni ülikoolis. Henry, 18. sajandi Ameerika füüsik, on koos Michael Faradayga tuntud kui elektritehnoloogia isa, seega pole üllatav, et üks tema kirjeldatud meetoditest kasutab elekter. Selgub, et kui teil on õiget tüüpi metallvarda ja piisavalt elektrienergiat, võib elektromagnetiline induktsioon muuta varda tugevaks püsimagnetiks. Kui tugev? Kindlasti tugevam kui külmkapimagnet.
Mis on magnetism?
Magnetism ja elekter pole mitte ainult seotud, vaid ka ühe mündi kaks külge ja see oli ka selleni viinud elektromagnetilise induktiivsuse nähtus, mille avastasid Henry ja Faraday iseseisvalt teostus. Elektronidel on spin, mis annab igale aatomile väikese magnetvälja. Teatud metallide sees olevaid elektrone on võimalik indutseerida samas suunas pöörlema ja see annab metallile magnetilised omadused. Nimekiri metallidest, mis seda teevad, pole pikk, kuid raud on üks neist ja kuna teras on valmistatud rauast, saab seda ka magnetiseerida.
Magnetite valmistamise viisid
Henry mainib tavalise rauast või terasest varda magnetiks muutmise meetodeid:
- Hõõruge varda juba magnetiseeritud metallitükiga.
- Hõõruge varda kahe magnetiga, tõmmates ühe magneti põhjapoolust varda keskosast ühte otsa, samal ajal kui teise magneti lõunapoolus on vastupidises suunas.
- Riputage riba vertikaalselt ja lööge seda haamriga korduvalt. Varda kuumutamisel on magnetiseeriv efekt tugevam.
- Indutseerida elektrivooluga magnetväli.
Iga meetodi lõpptulemus on indutseerida varda elektronide pöörlemist samas suunas. Kuna elektrit toodetakse elektronidest, on hea eeldus, et viimane meetod on kõige tõhusam.
Oma magnetite valmistamine
Teil on vaja varda, mis on valmistatud terasest, rauast või mõnest muust materjalist, mida saab magnetiseerida. (Vihje: muid valikuid pole palju.) 10d või suurem terasnael sobib suurepäraselt. Kui te pole kindel, et see on teras, kasutage selle testimiseks väikest magnetit. Samuti vajate jala või kahte isoleeritud vasktraati ja toiteallikat, näiteks D-elemendiga akut või madalpingetrafot, mille saate pistikupessa ühendada. Kui valite trafo, veenduge, et sellel oleks klemme, mille külge saate juhtmeid ühendada.
Küünte magnetiseerimiseks keerake traat selle ümber, moodustades nii palju mähiseid kui võimalik. Juba keritud mähiste peal on traat kattuv. Induktsioonivälja - ja teie magneti - tugevus suureneb, kui suurendate mähiste arvu, seega olge helde. Jätke juhtmete otsad vabaks ja eemaldage tolli isolatsioon, et saaksite need toiteallikaga ühendada.
Haakige juhtmed toiteallikaga ja lülitage toide sisse. Jätke toide umbes minutiks sisse ja siis lülitage see välja. Testige küünte, hoides seda mõne rauast viilu kohal. Nüüd peaks see olema magnetiseeritud ja meelitama viilusid, isegi kui toide on välja lülitatud.
Tugevuse suurendamine
Mähiste arvu suurendades saate magneti tugevust suurendada. Näiteks kui kahekordistate mähiste arvu, kahekordistate induktiivse välja tugevuse. Kui suurendate juhtme pikkust selleks, suurendate aga elektritakistust, mis vähendab traadi kaudu voolava voolu hulka. Kuna vool, mis on elektronide liikumine, loob välja, langeb induktiivvõimsus alla. Tasakaalustage see voolukadu pinge suurendamise teel, muutes kas trafo seadistust või kasutades suuremat akut.
Hoiatused
Hoidke pinget kindlasti ohututes piirides. Te ei soovi ennast elektrilöögiga ega soovi luua magnetit, mis jäädavalt külmkapi külge kleepuks.