ארבעה גורמים המשפיעים על אלקטרומגנטים

אלקטרומגנטים הם מכשירים פשוטים המדמים התנהגות של מגנטים טבעיים, עם אחד חשוב ההבדל: היכולת לשנות את חוזק השדה המגנטי שלהם בגלל החשמל שלהם שדה מגנטי. שינוי כל אחד מארבעת האלמנטים הבסיסיים של אלקטרומגנט מאפשר לך להגדיר את עוצמת השדה לפי הצורך.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

ארבעת הגורמים העיקריים המשפיעים על חוזקה של אלקטרומגנט הם ספירת הלולאות, הזרם, גודל החוט ונוכחות ליבת ברזל.

אלקטרומגנט עשוי מסליל חוט שכרוך סביב ליבת מתכת - לרוב ברזל - ומחובר לסוללה. כאשר הזרם החשמלי נע סביב לולאות הסליל, הוא מייצר שדה מגנטי כמו של מגנט בר קטן. יש לו קוטב צפוני מצד אחד של הלולאה וקוטב דרומי מצד שני. מכיוון שהסליל עשוי מחוט רציף אחד, השדות המגנטיים של כל לולאה "נערמים", ויוצרים משהו כמו מגנט מוט גדול. אחת הדרכים להגדיל או להקטין את חוזק השדה המגנטי היא לשנות את מספר הלולאות בסליל. ככל שתוסיפו יותר לולאות כך השדה יתחזק. ככל שתסיר יותר לולאות, כך השדה יהפוך לחלש יותר.

המתכת שבתוך הסליל מגדילה את השדה שנוצר על ידו. שינוי ליבת המתכת למתכת אחרת יהפוך את האלקטרומגנט לחזק או חלש יותר. ליבות ברזל מייצרות שדות חזקים מאוד. ליבות פלדה הופכות שדות חלשים יותר. ליבות ניאודימיום יוצרות את השדות החזקים ביותר. החלקת הליבה חלקית מהסליל תחליש את השדה מכיוון שפחות המתכת נמצאת בתוכו.

שינוי כמות הזרם הזורם דרך האלקטרומגנט תשנה גם את השדה שהוא מייצר. ככל שהזרם בסליל גדול יותר, כך השדה המגנטי יצמח. לעומת זאת, הורדת מתח הסוללה מפחיתה את הזרם, ומחלישה את השדה. לעובדה זו יש סיבוך, עם זאת: כאשר אתה מגביר את הזרם, חוטי המגנטים מתחממים, ואולי מטגנים את בידוד החשמל העדין שבלעדיו המגנט לא יכול לעבוד.

למרות שחוטי מתכת הם מוליכים חשמליים יעילים מאוד, עדיין יש להם עמידות מסוימת לזרימת הזרם. שימוש במדי חוט גדולים יותר על הסליל יקטין את ההתנגדות המולדת הזו. זה יגדיל את הזרם ולכן את השדה. שימוש במדדים קטנים יותר יגדיל את ההתנגדות, יפחית את הזרם ויחליש את השדה. שימוש בסוגים שונים של חוטי מתכת ישפיע גם על חוזק השדה, מכיוון שלכל מתכת יש עמידות מובנית שונה לזרם.