Sähkömagneettinen nosturi on nosturi, joka käyttää sähkön ja magnetismin välistä yhteyttä tuottamaan voimaa, jota tarvitaan raskaiden esineiden nostamiseen. Sähkön ja magneettisuuden välinen yhteys on loistava aihe tiedeprojekteissa, vaikka koko sähköinen nosturi projekti on vähän liian käytännönläheinen sinulle, voit testata sen taustalla olevia periaatteita yksinkertaisemmalla sähkömagneetilla koe. Mitä tahansa lähestymistapaa haluatkin käyttää projektissa, se on selkeä osoitus siitä, että liikkuvat varaukset tuottavat magneettikenttiä, joka on yksi sähkömagnetismin pääperiaatteista.
Sähkömagneettisuuden periaatteet: moottorivaikutus
Sähkömagneettisen nosturin toiminnan periaatteena on, että liikkuva sähkövaraus tuottaa magneettikentän. Voit osoittaa tämän helposti magneetilla ja yksinkertaisella sähköpiirillä tässä Exploratoriumin kokeessa. Hanki kahden ja neljän pienen levymagneetin (vaikka muutkin magneetit toimivat) välillä, 2-3 senttimetriä johtoa ja yhden tai kaksi 1,5 V: n paristoa. Tavoitteena on kytkeä piiri piirilangan kanssa, joka roikkuu pöydän tai muun korotetun pinnan sivulta. Kiinnitä paristo (tai kaksi sarjaan kytkettyä paristoa) pöydälle maalarinteipillä, lähellä reunaa ja teippiä vaijerin kaksi päätä pöydälle lähellä akkua (jotta päistä pääsee vapaaseen paristoon) terminaalit). Langan loppuosan tulee roikkua pöydän reunan yli.
Liitä johtimen kaksi päätä akun napoihin. Virta alkaa virrata langassa. Liitä nyt magneettisi yhteen sylinterinä ja tuo ne lähelle johtoa. Lanka liikkuu, kun tuot magneetin lähelle sitä. Tämä johtuu siitä, että langan läpi virtaava virta tuottaa magneettikentän, joka on vuorovaikutuksessa magneetin kanssa.
Perusmagneettikokeilu: Sähkömagneettien vahvuus
Jos haluat enemmän kokeilua, mutta et halua tehdä täydellistä, yksinkertaista sähkömagneettista nosturia Tämän Study.com-kokeilun avulla esittely voi paljastaa mitkä tekijät vaikuttavat sähkömagneetti. Hanki kaksi (tai enemmän) paristoa, sähköjohto, naula (vähintään 3 tuumaa pitkä on ihanteellinen) ja useita paperiliittimiä. Voit tehdä perussähkömagneetin kiertämällä langan naulan ympärille kelan tavoin ja kiinnittämällä sitten langan molemmat päät akun napoihin. Tutkija ei kuitenkaan olisi tyytyväinen tällaiseen yksinkertaiseen mielenosoitukseen. Kuinka vahva magneetti on? Ja mikä vaikuttaisi magneetin vahvuuteen?
Luo perussähkömagneetti, jossa on tietty määrä langankääreitä naulan ympärille, sanotaan 15. Käytä ensimmäistä testiä varten yhtä akkua. Liitä nyt johto saadaksesi sähkömagneetti toimimaan ja katso kuinka monta paperiliitintä se voi nostaa. Kirjoita muistiin paperiliittimien enimmäismäärä, käytettyjen kääreiden määrä ja käytettyjen paristojen määrä. Yritä nyt testiä uudelleen, mutta lisää esimerkiksi kääreiden lukumäärä 30: een. Kuinka monta paperiliitintä asennus voi nostaa nyt? Merkitse tulos alas. Yritä nyt lisätä toinen akku sarjaan ensimmäisen kanssa, jotta voisit kasvattaa virtapiiriä. Voiko se nostaa enemmän paperiliittimiä kuin yhdellä paristolla tietyn määrän kääreitä varten?
Sähkömagneettisen nosturin tekeminen
Sähkönosturiprojekti on luonnollinen jatko tähän mennessä toteutetuille hankkeille. Perusperiaate, jonka mukaan liikkuva varaus luo magneettikentän, selittää miksi se tapahtuu, ja voit käyttää tätä sähkömagneetin tekemiseen käärimällä virtaa johtavan johdon metallisen ytimen ympärille. Lisäksi olet huomannut, että suurempi jännite tai useampi langankierre lisää magneetin voimaa.
Näiden tulosten avulla voit luoda oman sähkömagneettisen nosturin. Nosturin todellinen rakenne voi vaihdella, mutta tärkeimmät elementit ovat hihnapyöräjärjestelmä, jonka päähän on kiinnitetty sähkömagneetti, ja nosturin vakaa pohja (katso esimerkki Resursseista). Voit kopioida edellisen osan kokeen nosturillasi tai vaihtoehtoisesti käyttää oppimiasi tehostamaan nosturia.