Az elektromágneses daru olyan daru, amely az elektromosság és a mágnesesség közötti kapcsolatot felhasználva hozza létre a nehéz tárgyak felemeléséhez szükséges erőt. Az áram és a mágnesesség közötti kapcsolat nagyszerű téma a tudományos projektekben, még akkor is, ha egy teljes elektromos daru A projekt egy kicsit túl praktikus az Ön számára, az alapjául szolgáló elveket egy egyszerűbb elektromágnessel tesztelheti kísérlet. Bármilyen megközelítést is szeretne alkalmazni a projekt során, ez egyértelműen bizonyítja, hogy a mozgó töltések mágneses tereket generálnak, ami az elektromágnesesség egyik alapelve.
Az elektromágnesesség alapelvei: A motor hatása
Az elektromágneses daru működését lehetővé tevő elv az, hogy a mozgó elektromos töltés mágneses teret generál. Ezt egy mágnessel és egy egyszerű elektromos áramkörrel egyszerűen bemutathatja ebben a kísérletben az Exploratoriumból. Két és négy kicsi korongos mágnes (bár más mágnesek is működni fognak), 2-3 centiméter (60 centiméter és 1 méter) közötti vezeték és egy vagy két 1,5 V-os elem. A cél az áramkör összekapcsolása az asztal vagy más megemelt felület oldaláról lógó vezetékkel. Csatlakoztassa az elemet (vagy két sorba kapcsolt elemet) az asztalhoz maszkolószalaggal, a széléhez közel, és ragassza a vezeték két végét az akkumulátor közelében lévő asztalhoz (hogy a végek elérjék a szabad akkumulátort terminálok). A huzal maradékának az asztal szélén kell lógnia.
Csatlakoztassa a vezeték két végét az akkumulátor csatlakozóihoz. A vezetékben áram kezd folyni. Most kösse össze hengerként a mágneseket, és vigye közel a vezetékhez. A huzal elmozdul, amikor a mágnest közel hozza hozzá. Ugyanis a huzalon keresztül áramló áram mágneses teret generál, amely kölcsönhatásba lép a mágnessel.
Alapvető elektromágneses kísérlet: Az elektromágnesek erőssége
Ha további kísérletre vágyik, de nem szeretne komplett elektromágneses darut készíteni, egyszerű demonstráció a Study.com e kísérletével felfedheti, hogy mely tényezők befolyásolják a elektromágnes. Szerezzen be két (vagy több) elemet, egy kis elektromos vezetéket, egy (legalább 3 hüvelyk hosszú) szeget és több gemkapcsot. Készíthet egy alapvető elektromágnest úgy, hogy tekercsként tekeri a huzalt a köröm köré, majd a vezeték mindkét végét az akkumulátor kivezetéseihez rögzíti. Egy tudós azonban nem lenne elégedett egy ilyen egyszerű bemutatóval. Mennyire erős a mágnes? És mi befolyásolná a mágnes erősségét?
Hozzon létre egy alapvető elektromágneset, meghatározott számú huzal tekeréssel a köröm köré, mondjuk 15-öt. Ehhez az első teszthez használjon egy elemet. Most csatlakoztassa a vezetéket az elektromágnes működéséhez, és nézze meg, hány gemkapcsot tud felemelni. Jegyezze fel a gemkapcsok maximális számát, a felhasznált csomagolások számát és a felhasznált elemek számát. Most próbálja újra a tesztet, de növelje például a pakolások számát 30-ra. Hány gemkapcsot tud most felemelni a telepítés? Jegyezze fel az eredményt. Most próbáljon meg hozzáadni egy másik elemet az elsővel sorozatban, hogy növelje az áramkört tápláló feszültséget. Fel tud-e emelni több gemkapcsot, mint amennyit egyetlen elemgel, adott számú csomagoláshoz képes lenne?
Elektromágneses daru készítése
Az elektromos daru projekt az eddig lefedett projektek természetes folytatása. Az az alapelv, miszerint a mozgó töltés mágneses teret generál, megmagyarázza, miért történik, és ezt felhasználhatja elektromágnes készítéséhez azáltal, hogy egy áramtartó vezetéket fémes mag köré teker. Ezenkívül azt tapasztalta, hogy nagyobb feszültség vagy több huzaltekercs növeli a mágnes erejét.
Ezekkel az eredményekkel hozhat létre saját elektromágneses darut. A daru tényleges felépítése változhat, de a legfontosabb elemek egy csigarendszer, amelynek végéhez van rögzítve az elektromágnes, és stabil alapja a daru számára (lásd például a forrásokat). Megismételheti az előző szakasz kísérletét daruval, vagy alternatív megoldásként felhasználhatja a tanultakat egy erősebb daru gyártásához.