Un solénoïde est le nom donné à une série de boucles de courant, disposées comme un ressort, alignées le long d'un seul axe passant par le centre des boucles. Lorsqu'un courant traverse le fil, il en résulte un champ magnétique. Ainsi, un solénoïde est un type d'électro-aimant.
Comment enrouler un solénoïde fait maison
La fabrication d'un solénoïde nécessite d'enrouler du fil autour d'un objet cylindrique isolé ou non conducteur, de sorte que les bobines puissent être alignées et de la même taille. Une fois le nombre de boucles requis réalisé, le support cylindrique peut être retiré. Les deux extrémités du solénoïde doivent être laissées sous forme de longues queues, qui peuvent être utilisées pour se fixer aux extrémités positive et négative de tout composant électrique, tel qu'une batterie.
Le type de fil dépendra des besoins de votre projet. Considérez le type de résistance dans le circuit, l'impédance dans le fil ainsi que la taille globale du circuit. Choisir le fil et le calibre appropriés est la partie la plus importante. Une fois que vous avez déterminé quel fil utiliser, vous pouvez commencer à enrouler le solénoïde !
Il est important que le fil soit isolé de sorte que lorsque les bobines s'alignent et sont placées adjacentes les unes aux autres, il n'y a pas de connexion électrique aux endroits où le fil se touche. S'il y avait des connexions, il pourrait y avoir du courant circulant dans ces endroits, ce qui pourrait provoquer un court-circuit ou produire des champs magnétiques parasites ou indésirables.
Contrairement à un aimant permanent, qui a un champ magnétique en raison de ses propriétés inhérentes, un électro-aimant peut être activé et désactivé.
Champ magnétique d'un solénoïde
Un solénoïde électromagnétique a un champ magnétique très simple,B. Pour un solénoïde dans l'air avec une perméabilité à l'air deμ, avecNboucles de longueur unitaire, et un courant dejele traversant, le champ magnétique
B=\mu NI
En raison de la facilité de fabrication d'un solénoïde et du fait qu'un solénoïde puissant peut être fabriqué simplement en ajoutant un diélectrique matériau ou un noyau de fer au centre du solénoïde, pour augmenter son champ magnétique, il existe de nombreuses utilisations pour solénoïdes.
Comment faire un haut-parleur simple à l'aide d'un solénoïde fait maison
Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionnait un haut-parleur? Comment la musique se transforme-t-elle en vibration physique, ou en son, à partir d'un fichier sur votre téléphone ou votre ordinateur ?
Un haut-parleur se compose d'un solénoïde et d'un aimant permanent, et d'une certaine forme d'amplification. Le signal électrique traverse le solénoïde sous forme de courant variable, modifiant le champ magnétique produit par le solénoïde. L'aimant permanent est placé à une extrémité du solénoïde et repose contre une surface semblable à une membrane qui peut vibrer.
Lorsque le champ magnétique solénoïde change, la force entre les deux champs magnétiques fait vibrer la membrane, produisant des ondes de pression. Ces ondes sont en fait des ondes sonores, et vous pouvez donc entendre la musique !
Pour fabriquer votre propre haut-parleur simple, tout ce dont vous avez besoin est un aimant permanent, un solénoïde, un gobelet en plastique, du ruban adhésif et un câble AUX (à brancher sur votre ordinateur ou votre téléphone).
Faire un mini solénoïde
Le mini solénoïde peut être fabriqué en utilisant du fil de cuivre émaillé de calibre 36, enroulé autour d'un objet cylindrique d'un diamètre de 1 pouce, pour créer environ 100 à 200 boucles de courant. Laissez de longues queues pour vous connecter au câble AUX. Si le fil est émaillé, vous devrez poncer les extrémités des queues pour les exposer au fil conducteur.
Fixez le mini solénoïde à l'extrémité plate (inférieure) de la coupelle et placez le petit aimant permanent au centre. L'utilisation de 1 à 3 petits disques magnétiques en néodyme suffira. Fixez doucement les aimants pour qu'ils puissent vibrer contre le fond de la tasse. L'intérieur de la tasse (où vous verseriez normalement votre boisson) agira comme un amplificateur.
Connectez les extrémités du solénoïde aux fils appropriés à l'intérieur du câble AUX et branchez-le sur votre source sonore. Écoutez la musique? Essayez de créer plus de haut-parleurs avec plus de boucles de courant de solénoïde ou plus d'aimants permanents pour voir comment la qualité du son change.