როგორ ავაშენოთ ელექტრომაგნიტური ველის გენერატორი

ელექტრომაგნიტური მოვლენები ყველგან არის, თქვენი მობილური ტელეფონის ბატარეიდან დამთავრებული სატელიტებით, რომლებიც მონაცემებს დედამიწაზე უბრუნებენ. თქვენ შეგიძლიათ აღწეროთ ელექტროენერგიის ქცევა ელექტრომაგნიტური ველების მეშვეობით, იმ ობიექტების გარშემო მდებარე რეგიონები, რომლებიც ახდენენ ელექტრულ და მაგნიტურ ძალებს, რომლებიც ორივე ერთი და იგივე ელექტრომაგნიტური ძალის ნაწილია.

იმის გამო, რომ ელექტრომაგნიტური ძალა გვხვდება უამრავ პროგრამაში ყოველდღიურ ცხოვრებაში, თქვენ კი შეგიძლიათ ააწყოთ ელემენტის გამოყენებით და სხვა საგნები, როგორიცაა სპილენძის მავთული ან ლითონის ლურსმნები, რომლებიც თქვენს სახლში იწვა, ფიზიკაში ამ მოვლენების საჩვენებლად.

•••საიდ ჰუსეინ ათერი

• თქვენ შეგიძლიათ ააშენოთ მარტივი ელექტრომაგნიტური ველის (emf) გენერატორი სპილენძის მავთულისა და რკინის ლურსმნის გამოყენებით. შეფუთეთ ისინი და დააკავშირეთ ისინი ელექტროდის დენის წყაროსთან, რომ აჩვენოს ელექტრო ველის სიმძლავრე. მრავალი შესაძლებლობა შეგიძლიათ შექმნათ სხვადასხვა ზომის და სიმძლავრის emf გენერატორებისთვის.

შენობაელექტრომაგნიტური ველის (emf) გენერატორისაჭიროა სპილენძის მავთულის სოლენოიდული ხვია (სპირალი ან სპირალი ფორმა), ლითონის საგანი, მაგალითად რკინის ლურსმანი ( ფრჩხილის გენერატორი), საიზოლაციო მავთული და ძაბვის წყარო (მაგალითად, ელემენტი ან ელექტროდები) ელექტროენერგიის გამოსხივების მიზნით მიმდინარეობა.

თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ლითონის ქაღალდის სამაგრები ან კომპასი, რომ დააკვირდეთ emf– ის ეფექტს. თუ მეტალის ობიექტი ფერომაგნიტურია (მაგალითად, რკინა), მასალა, რომლის ადვილად მაგნიტიზაციაც ხდება, ეს ბევრად უფრო ეფექტური იქნება.

1. განათავსეთ მასალები არაგამტარ ზედაპირზე, როგორიცაა ხე ან ბეტონი.
2. სპილენძის მავთულის მაქსიმალურად მჭიდროდ გახვევა ლითონის საგნის გარშემო, სანამ ის მთლიანად არ დაიხურება. რაც უფრო მეტი ხვია, მით უფრო ძლიერი იქნება ველის გენერატორი.
   
3. დააჭირეთ სპილენძის მავთულს ისე, რომ მისი მცირე ნაწილები იყოს მეტალის ობიექტის თავიდან და ბოლოებიდან.
4. დააკავშირეთ იზოლირებული მავთულის ნაჭრის ერთი ბოლო ლითონის საგნის თავისაგან გამომავალ სპილენძთან. იზოლირებული მავთულის მეორე ბოლოს შეუერთეთ ცვლადი ელექტრომომარაგების ძაბვის წყაროს ერთ ბოლოს.
5. შემდეგ, დააკავშირეთ იზოლირებული მავთულის ერთი ბოლო წყარო ცვლად ელექტროენერგიის წყაროზე.
6. რამოდენიმე ქაღალდის სამაგრები მოათავსეთ ლითონის საგანთან ახლოს, რადგან ის ზედაპირზე დევს.
7. აკრიფეთ ცვლადი კვების ბლოკზე 0 ვოლტზე.
8. ჩართეთ ელექტროენერგიის მიწოდება და ჩართეთ იგი.
9. ნელა ჩართეთ ძაბვის აკრიფეთ ზემოთ და უყურეთ ქაღალდის კლიპებს. თქვენ დაინახავთ, როგორ რეაგირებენ მაგნიტურ ველზე ლითონის ობიექტიდან, როგორც კი იგი საკმარისად ძლიერი იქნება ფრჩხილის გენერატორისგან.
10. გამოიყენეთ კომპასი შუაში, რომ აღნიშნოთ ელექტრომაგნიტური ველის მიმართულება. კომპასის ნემსი უნდა მიუახლოვდეს სპირალის ღერძს, როდესაც დენი მიედინება.

ელექტრომაგნეტიზმი, ბუნების ოთხი ფუნდამენტური ძალადან ერთ-ერთი, აღწერს როგორ წარმოიქმნება ელექტრომაგნიტური ველი ელექტრული დენის ნაკადისგან.

როდესაც ელექტროენერგია მიედინება მავთულში, მაგნიტური ველი იზრდება მავთულის ხვეულებთან ერთად. ეს საშუალებას აძლევს უფრო მეტ დინებას მიაღწიოს მცირე მანძილზე ან პატარა ბილიკებში, რომლებიც ლითონის ფრჩხილთან არის უფრო ახლოს. როდესაც მიმდინარე მავთულის მეშვეობით მიედინება, ელექტრომაგნიტური ველი მრგვალია მავთულის გარშემო.

•••საიდ ჰუსეინ ათერი

როდესაც მავთულში გადის მიმდინარეობა, შეგიძლიათ აჩვენოთ მაგნიტური ველის მიმართულება მარჯვენა წესის გამოყენებით. ეს წესი ნიშნავს, რომ თუ მარჯვენა თითს მავთულის დენის მიმართულებით მოათავსებთ, თითები მაგნიტური ველის მიმართულებით დაიხრება. ეს წესები დაგეხმარებათ გაიხსენოთ მიმართულება, რომელსაც ამ ფენომენებს ასრულებენ.

•••საიდ ჰუსეინ ათერი

მარჯვენა წესი ასევე ვრცელდება ლითონის საგნის გარშემო დენი სოლენოიდის ფორმაზე. როდესაც მიმდინარეობა მავთულის გარშემო მარყუჟებით მოძრაობს, ის წარმოქმნის მაგნიტურ ველს მეტალის ლურსმნში ან სხვა საგანში. ეს ქმნისელექტრომაგნიტირაც ხელს უშლის კომპასის მიმართულებას და შეუძლია მიიზიდოს მასში რკინის ქაღალდის კლიპები. ამ ტიპის ელექტრომაგნიტური ველის გამშვები განსხვავებულად მუშაობს მუდმივი მაგნიტებისგან.

მუდმივი მაგნიტებისაგან განსხვავებით, ელექტრომაგნიტებს მათ მეშვეობით სჭირდებათ ელექტროენერგია, რათა გამოვიყენოთ მაგნიტური ველი მათი გამოყენებისთვის. ეს საშუალებას აძლევს მეცნიერებს, ინჟინრებს და სხვა პროფესიონალებს, გამოიყენონ ისინი პროგრამების ფართო სპექტრისთვის და ძლიერ გააკონტროლონ ისინი.

ელექტრომაგნიტური სოლენოიდის ფორმის ინდუცირებული დენის მაგნიტური ველი შეიძლება გამოითვალოს, როგორც

რომელშიცბარის მაგნიტური ველი ტესლასში,μ​_​0​ (გამოითქმება "mu naught") არის თავისუფალი სივრცის გამტარიანობა (მუდმივი მნიშვნელობა 1,257 x 10^-6), ​ლარის მეტალის ობიექტის სიგრძე ველის პარალელურად დანარის ელექტრომაგნიტის გარშემო მარყუჟების რაოდენობა. ამპერის კანონის გამოყენებით,

შეგიძლიათ გამოთვალოთ კურენიმე(ამპერებში).

ეს განტოლებები მჭიდროდ არის დამოკიდებული სოლენოიდის გეომეტრიაზე მავთულხლართებით რაც შეიძლება ახლოს არის ლითონის ფრჩხილის გარშემო. გაითვალისწინეთ, რომ დენის მიმართულება ელექტრონების ნაკადის საპირისპიროა. გამოიყენეთ ეს იმის გასარკვევად, თუ როგორ უნდა შეიცვალოს მაგნიტური ველი და შეიცვალოს თუ არა კომპასის ნემსი, რადგან გამოთვალეთ ან განსაზღვრეთ მარჯვენა წესის გამოყენებით.

•••საიდ ჰუსეინ ათერი

ამპერის კანონის ცვლილებები დამოკიდებულია emf გენერატორის გეომეტრიაზე. ტოროიდული, დონატის ფორმის ელექტრომაგნიტის შემთხვევაში, ველი

ამისთვისნმარყუჟების რაოდენობა დარრადიუსი ლითონის საგნების ცენტრიდან ცენტრამდე. წრის გარშემოწერილობა (2 π რ)მნიშვნელში ასახავს მაგნიტური ველის ახალ სიგრძეს, რომელიც წრიულ ფორმას იღებს მთელ ტოროიდში. Emf გენერატორების ფორმები საშუალებას აძლევს მეცნიერებსა და ინჟინრებს გამოიყენონ თავიანთი ძალა.

ტოროიდული ფორმები გამოიყენება ტრანსფორმატორებში, რომლებიც იყენებენ გარშემო არსებული ჭრილობებს სხვადასხვა ფენებში, ისე, როგორც მიმდინარეობა მისი მეშვეობით ხდება გამოწვეული emf და მიმდინარე, რომელსაც იგი ქმნის საპასუხოდ, ენერგიას გადასცემს სხვადასხვას ხვია. ფორმა საშუალებას აძლევს გამოიყენოს უფრო მოკლე ხვია, რაც ამცირებს წინააღმდეგობის ან დანაკარგების დანაკარგებს დენის დაჭრის გზით. ეს ტოროიდულ ტრანსფორმატორებს ეფექტურს ხდის ენერგიის გამოყენებაში.

ელექტრომაგნიტებს შეუძლიათ გამოიყენონ დიდი რაოდენობით პროგრამები სამრეწველო მანქანებიდან, კომპიუტერის კომპონენტებიდან, სუპერგამტარობითა და სამეცნიერო კვლევებით. სუპერგამტარ მასალებს პრაქტიკულად არ აღწევენ ელექტრულ წინააღმდეგობას ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე (0 კელვინთან ახლოს), რომლის გამოყენება შესაძლებელია სამეცნიერო და სამედიცინო აღჭურვილობაში.

ეს მოიცავს მაგნიტურ-რეზონანსულ ტომოგრაფიას (MRI) და ნაწილაკების ამაჩქარებლებს. სოლენოიდები გამოიყენება მაგნიტური ველების შესაქმნელად წერტილოვანი მატრიქსების პრინტერებში, საწვავის ინჟექტორებში და სამრეწველო დანადგარებში. განსაკუთრებით ტოროიდულ ტრანსფორმატორებს სამედიცინო ინდუსტრიაში იყენებენ ბიოსამედიცინო მოწყობილობების შექმნის ეფექტურობისთვის.

ელექტრომაგნიტები ასევე გამოიყენება მუსიკალურ აღჭურვილობაში, როგორიცაა დინამიკები და ყურსასმენები, დენის ტრანსფორმატორები, რომლებიც ზრდის ან ამცირებს დენს ძაბვა ელექტროგადამცემი ხაზების გასწვრივ, ინდუქციური გათბობა სამზარეულოს და წარმოებისთვის, მაგნიტური გამყოფებიც კი, მაგნიტური მასალების ჯართის დასალაგებლად მეტალი გათბობისა და სამზარეულოს ინდუქცია ეყრდნობა იმაზე, თუ როგორ წარმოქმნის ელექტროძრავა დენი მაგნიტური ველის ცვლილების საპასუხოდ.

დაბოლოს, მაგლევის მატარებლები ძლიერ ელექტრომაგნიტურ ძალას იყენებენ მატარებლის გასასვლელად ლიანდაგის ზემოთ და სუპერგამტარ ელექტრომაგნიტებზე, სწრაფი და ეფექტური სიჩქარით მაღალ სიჩქარეებზე დასაჩქარებლად. გარდა ამ გამოყენებისა, თქვენ ასევე შეგიძლიათ იპოვოთ ელექტრომაგნიტები, რომლებიც გამოიყენება პროგრამებში, როგორიცაა ძრავები, ტრანსფორმატორები, ყურსასმენები, დინამიკები, მაგნიტოფონები და ნაწილაკების ამაჩქარებლები.