een solenoïde wordt beschreven als een draadspoel die een magnetisch veld opwekt wanneer er een elektrische stroom doorheen gaat. De sterkte van het opgewekte magnetische veld is evenredig met het aantal windingen in de spoel en de hoeveelheid elektrische stroom die door de draad vloeit. Als een kern van ferromagnetisch materiaal, zoals zacht ijzer, in de spoel wordt gestoken, wordt de sterkte van het magnetische veld vergroot tot vele malen de sterkte van de spoel alleen. Een solenoïde is eenvoudig te construeren, met behulp van magneetdraad voor de spoel en een ijzeren spijker voor de kern.
Wikkel de magneetdraad rond een plastic buis van 2 inch, gesneden uit een rietje of een penbehuizing. Laat 1 voet draad vrij, wikkel de draad rond de buis, begin aan het ene uiteinde en werk je een weg naar het andere. De spoelen moeten netjes worden gewikkeld en stevig op elkaar worden gepakt. Zodra je het andere uiteinde van de tube hebt bereikt, begin je een nieuwe laag en herhaal je totdat alle draad is opgewonden. Laat 1 voet draad aan het andere uiteinde van de spoel zodat u de draad op de batterij kunt aansluiten.
Wikkel een laag afplakband rond de spoel, die zal helpen de spoel bij elkaar te houden en te voorkomen dat deze afrolt.
Sluit de vrije draad van het ene uiteinde van de spoel aan op de negatieve pool van de batterij en de vrije draad aan het andere uiteinde van de spoel op de positieve pool van de batterij. Als het circuit is voltooid, wordt een magnetisch veld gecreëerd rond de spoel met de hoogste intensiteit door het midden van de spoel. U kunt dit controleren door een kompas in de buurt van de spoel te plaatsen en te kijken hoe de naald zwaait terwijl deze wordt beïnvloed door het magnetische veld van de spoel.
Koppel de draad los van de positieve pool van de batterij. Plaats de ijzeren spijker met de punt iets in de spoel. Bevestig de draad weer aan de positieve pool van de batterij en je zult zien dat de ijzeren spijker verder in de spoel wordt getrokken door het magnetische veld van de spoel. Dit is het principe dat wordt gebruikt door magneetschakelaars en kleppen.
Koppel de draad los van de positieve pool. Plaats de spijker volledig in de spoel en sluit de draad vervolgens opnieuw aan op de positieve pool om het circuit te voltooien. Met de nagel volledig in de kern, wordt het magnetische veldversterkende effect gemaximaliseerd en kan de spoel als elektromagneet worden gebruikt. Probeer de spoel te gebruiken om kleine metalen voorwerpen op te pakken, zoals paperclips. Je zult zien dat ze aangetrokken worden door de spoel.
Referenties
- Mini-wetenschap: solenoïde
- ECT in Scholen: In-Out Apparaten Solenoids
Tips
- Gebruik 36 SWG-magneetdraad of een vergelijkbare meter. Dikkere draden hebben minder weerstand, waardoor er meer stroom kan vloeien. Hoewel dit de sterkte van de elektromagneet verhoogt, zal de batterij ook veel sneller leeglopen, dus een dunne draad is het beste voor dit experiment.
- Om het vermogen van de solenoïde te vergroten, gebruikt u een langere ijzeren spijker en voegt u meer windingen toe aan de spoel.
Waarschuwingen
- Laat de spoel niet langer dan 10 tot 15 seconden per keer aangesloten op de batterij. Nog langer en de batterij zal snel leeglopen en de spoel en batterij kunnen erg heet worden.
Over de auteur
Gareth Downes-Powell schrijft sinds 2000. Hij heeft bijgedragen aan een aantal Britse tijdschriften, waaronder 'Web Designer', en heeft meegeschreven aan vier IT-gerelateerde boeken die zijn uitgegeven door Apress en Wrox. Hij heeft ook als technisch redacteur gewerkt aan een aantal titels voor Britse en Amerikaanse uitgevers. Downes-Powell ging naar het Thanet Technical College en behaalde A-niveaus in computerwetenschappen, wiskunde en natuurkunde.
Fotocredits
spoelen met een draadafbeelding door Victor M. van Fotolia.com