永久磁石を作るためのすべての可能な方法は、プリンストン大学に保管されているジョセフヘンリーの学生ノートに記載されています。 18世紀のアメリカの物理学者であるヘンリーは、マイケルファラデーとともに、 電気技術の父なので、彼が説明する方法の1つが使用するのは当然のことです 電気。 適切な種類の金属棒と十分な電力があれば、電磁誘導によって棒を強力な永久磁石に変えることができます。 どれくらい強いですか？ 冷蔵庫用マグネットよりも間違いなく強力です。
磁性とは？
磁気と電気は関係しているだけでなく、同じコインの表裏であり、 ヘンリーとファラデーによって独立して発見された電磁インダクタンスの現象は、これにつながりました 実現。 電子にはスピンがあり、各原子に小さな磁場を与えます。 特定の金属内部の電子を同じ方向に回転させることが可能であり、それによって金属に磁気特性が与えられます。 これを行う金属のリストは長くはありませんが、鉄はその1つであり、鋼は鉄でできているため、磁化することもできます。
磁石を作る方法
ヘンリーが通常の鉄または鋼の棒を磁石に変えるために言及する方法の中には、次のものがあります。
- すでに磁化されている金属片でロッドをこすります。
- 2つの磁石でロッドをこすり、一方の磁石のN極をロッドの中心から一方の端まで引き、もう一方の磁石のS極を反対方向に引きます。
- バーを垂直に吊るし、ハンマーで繰り返し叩きます。 ロッドを加熱すると磁化効果が強くなります。
- 電流で磁界を誘導します。
各方法の最終結果は、ロッド内の電子が同じ方向に回転するように誘導することです。 電気は電子でできているので、最後の方法が最も効率的であるというのは良い仮定です。
あなた自身の磁石を作る
鋼、鉄、または磁化可能なその他の材料で作られたロッドが必要です。 （ヒント：他に選択肢は多くありません。）10d以上のスチールネイルが最適です。 鋼かどうかわからない場合は、小さな磁石を使用してテストしてください。 また、1〜2フィートの絶縁銅線と、コンセントに差し込むことができるDセルバッテリーや低電圧変圧器などの電源も必要です。 変圧器を選択する場合は、配線を接続できる端子があることを確認してください。
釘を磁化するには、ワイヤーを釘に巻き付けて、できるだけ多くのコイルを形成します。 すでに巻いたコイルの上にワイヤーを重ねても問題ありません。 コイルの数を増やすと、誘導磁場と磁石の強度が増しますので、気を付けてください。 ワイヤの端を空けたままにし、電源に接続できるように1インチの絶縁体を剥がします。
ワイヤーを電源に接続し、電源を入れます。 電源を1分ほど入れたままにしてから、電源を切ります。 いくつかの鉄のやすりの上にそれを保持することによって釘をテストします。 これで、電源がオフの場合でも、磁化されてファイリングを引き付けるはずです。
強さを増す
コイルの数を増やすことで磁石の強度を上げることができます。 たとえば、コイルの数を2倍にすると、誘導場の強度が2倍になります。 ただし、これを行うためにワイヤの長さを長くすると、電気抵抗が増加し、ワイヤを流れる電流の量が減少します。 電子の動きである電流が電界を生成するため、誘導力が低下します。 変圧器の設定を変更するか、より大きなバッテリーを使用して、電圧を上げることにより、この電流損失を相殺します。
警告
電圧を安全な範囲内に保つようにしてください。 感電死したくないし、冷蔵庫に永久にくっつく磁石を作りたくない。
