전자기 크레인은 무거운 물체를 들어 올리는 데 필요한 힘을 생성하기 위해 전기와 자기 사이의 연결을 사용하는 크레인입니다. 전기와 자기 사이의 연결은 과학 프로젝트에있어 훌륭한 주제이며 전체 전기 크레인이 프로젝트는 너무 실습이 아니므로 간단한 전자석으로 프로젝트의 기본 원리를 테스트 할 수 있습니다. 실험. 프로젝트를 위해 어떤 접근 방식을 취하 든 이동 전하가 전자기의 핵심 원리 중 하나 인 자기장을 생성한다는 명확한 시연이 될 것입니다.
전자기학의 원리: 모터 효과
전자기 크레인이 작동하도록하는 원리는 움직이는 전하가 자기장을 생성한다는 것입니다. Exploratorium의이 실험에서 자석과 간단한 전기 회로를 사용하여이를 쉽게 입증 할 수 있습니다. 2 ~ 4 개의 작은 디스크 자석 (다른 자석도 작동 가능), 2 ~ 3 피트 (60 센티미터 ~ 1 미터)의 와이어 및 1 ~ 2 개의 1.5V 배터리를 가져옵니다. 목표는 테이블 측면이나 기타 돌출 된 표면에 매달린 와이어로 회로를 연결하는 것입니다. 배터리 (또는 직렬로 연결된 두 개의 배터리)를 마스킹 테이프로 테이블 가장자리 근처에 부착하고 전선의 두 끝을 배터리 근처의 테이블에 테이프로 붙입니다 (끝이 남은 배터리에 닿을 수 있도록 터미널). 나머지 와이어는 테이블 가장자리에 매달려 있어야합니다.
전선의 두 끝을 배터리의 단자에 연결하십시오. 전선에 전류가 흐르기 시작합니다. 이제 자석을 실린더로 연결하고 와이어에 가깝게 가져옵니다. 자석을 가까이 가져 가면 와이어가 움직입니다. 이는 와이어를 통해 흐르는 전류가 자석과 상호 작용하는 자기장을 생성하기 때문입니다.
기본 전자석 실험: 전자석의 강도
더 많은 실험을 원하지만 완전한 전자기 크레인을 만들고 싶지 않다면 간단한 Study.com의이 실험을 통해 어떤 요인이 강도에 영향을 미치는지 확인할 수 있습니다. 전자석. 배터리 2 개 (또는 그 이상), 전선, 못 (최소 3 인치 길이가 이상적임) 및 클립 여러 개를 준비하십시오. 전선을 못에 코일처럼 감아 기본 전자석을 만들 수 있으며, 전선의 양쪽 끝을 배터리 단자에 부착하면됩니다. 그러나 과학자는 그러한 간단한 시연에 만족하지 않을 것입니다. 자석은 얼마나 강합니까? 그리고 자석의 강도에 어떤 영향을 미칠까요?
손톱 주위에 설정된 수의 와이어 랩 (예: 15)으로 기본 전자석을 만듭니다. 이 첫 번째 테스트에는 하나의 배터리를 사용하십시오. 이제 와이어를 연결하여 전자석이 작동하도록하고 얼마나 많은 종이 클립을 들어 올릴 수 있는지 확인하십시오. 최대 클립 수, 사용 된 랩 수 및 사용 된 배터리 수를 기록하십시오. 이제 테스트를 다시 시도하되 랩 수를 30 개로 늘립니다. 이제 설정에서 몇 개의 클립을 들어 올릴 수 있습니까? 결과를 적어 둡니다. 이제 첫 번째 배터리와 직렬로 다른 배터리를 추가하여 회로에 전원을 공급하는 전압을 높이십시오. 주어진 랩 수에 대해 단일 배터리로 할 수있는 것보다 더 많은 클립을 들어 올릴 수 있습니까?
전자기 크레인 만들기
전기 크레인 프로젝트는 지금까지 다룬 프로젝트의 자연스러운 연속입니다. 이동 전하가 자기장을 생성하는 기본 원리는 그것이 발생하는 이유를 설명하며, 이를 사용하여 금속 코어 주위에 전류 전달 와이어를 감아 전자석을 만들 수 있습니다. 또한 더 큰 전압 또는 더 많은 와이어 랩이 자석의 강도를 증가 시킨다는 것을 발견했습니다.
이 결과를 사용하여 자신 만의 전자기 크레인을 만드십시오. 크레인의 실제 구조는 다양 할 수 있지만 핵심 요소는 끝에 전자석이 부착 된 풀리 시스템과 크레인을위한 안정적인베이스입니다 (예: 리소스 참조). 크레인으로 이전 섹션의 실험을 복제하거나 배운 것을 사용하여 더 강력한 크레인을 만들 수 있습니다.