Elektromagnetska dizalica je dizalica koja koristi vezu između električne energije i magnetizma kako bi proizvela silu potrebnu za podizanje teških predmeta. Poveznica između električne energije i magnetizma izvrsna je tema za znanstvene projekte, čak i ako je puna električna dizalica projekt je previše praktičan za vas, možete isprobati principe na kojima se temelji jednostavnijim elektromagnetom eksperiment. Bez obzira na pristup koji želite zauzeti za projekt, to će biti jasna demonstracija da pokretni naboji generiraju magnetska polja, jedno od ključnih načela elektromagnetizma.
Principi elektromagnetizma: motorički učinak
Načelo koje elektromagnetskoj dizalici omogućuje rad je da električni naboj u pokretu generira magnetsko polje. To možete lako demonstrirati magnetom i jednostavnim električnim krugom u ovom eksperimentu iz Exploratorija. Nabavite između dva i četiri magneta s malim diskom (iako će i drugi magneti također raditi), žicu od 2 do 3 stope (60 centimetara do 1 metar) i jednu ili dvije baterije od 1,5 V. Cilj je spojiti krug žicom koja visi sa strane stola ili druge podignute površine. Pričvrstite bateriju (ili dvije serijski povezane baterije) na stol ljepljivom trakom, blizu ruba, i zalijepite dva kraja žice na stol u blizini baterije (tako da krajevi mogu doći do slobodne baterije) terminali). Ostatak žice trebao bi se spustiti preko ruba stola.
Spojite dva kraja žice na stezaljke baterije. U žici će početi teći struja. Sada spojite svoje magnete zajedno kao cilindar i približite ih žici. Žica će se pomicati dok joj približavate magnet. To je zato što struja koja prolazi kroz žicu stvara magnetsko polje koje djeluje s magnetom.
Osnovni pokus elektromagneta: Snaga elektromagneta
Ako želite još eksperimenta, ali ne želite izraditi kompletnu elektromagnetsku dizalicu, jednostavno demonstracija, s ovim eksperimentom iz Studije.com, može otkriti koji čimbenici utječu na snagu an elektromagnet. Nabavite dvije (ili više) baterija, malo električne žice, čavao (idealan je najmanje 3 centimetra) i nekoliko spajalica. Osnovni elektromagnet možete napraviti tako da žicu omotate oko čavla poput zavojnice, a zatim oba kraja žice pričvrstite na stezaljke baterije. Međutim, znanstvenik ne bi bio zadovoljan tako jednostavnom demonstracijom. Koliko je jak magnet? A što bi utjecalo na to koliko je magnet jak?
Stvorite osnovni elektromagnet s određenim brojem žica oko nokta, recimo 15. Za ovaj prvi test upotrijebite jednu bateriju. Sada spojite žicu da elektromagnet radi, i pogledajte koliko spajalica može podići. Zapišite maksimalan broj spajalica, broj upotrijebljenih omota i broj baterija. Pokušajte ponovo s testom, ali povećajte broj omota, na primjer na 30. Koliko spajalica sada može podići postava? Zabilježite rezultat. Sada pokušajte dodati još jednu bateriju u seriju s prvom, kako biste povećali napon koji napaja krug. Može li podići više spajalica nego što bi mogao s jednom baterijom, za zadani broj omota?
Izrada elektromagnetske dizalice
Projekt električne dizalice prirodan je nastavak do sada obrađenih projekata. Osnovni princip da pokretni naboj generira magnetsko polje objašnjava zašto se to događa, a to možete koristiti za izradu elektromagneta omotavanjem žice koja nosi struju oko metalne jezgre. Uz to, otkrili ste da veći napon ili više omotača žice povećava snagu magneta.
Koristite ove rezultate za stvaranje vlastite elektromagnetske dizalice. Stvarna konstrukcija vaše dizalice može se razlikovati, ali ključni elementi su sustav remenica s elektromagnetom pričvršćenim na kraj i stabilnom postolju vaše dizalice (za primjer pogledajte Resurse). Možete ponoviti eksperiment iz prethodnog odjeljka sa svojom dizalicom ili, pak, iskoristiti naučeno za izradu snažnije dizalice.