Een solenoïde is de naam die wordt gegeven aan een reeks stroomlussen, gerangschikt als een veer, die langs een enkele as door het midden van de lussen zijn uitgelijnd. Als er een stroom door de draad loopt, ontstaat er een magnetisch veld. Een solenoïde is dus een soort elektromagneet.
Hoe een zelfgemaakte solenoïde op te winden?
Het maken van een solenoïde vereist dat er draad rond een geïsoleerd of niet-geleidend cilindrisch object wordt gewikkeld, zodat de spoelen kunnen worden uitgelijnd en dezelfde grootte hebben. Zodra het vereiste aantal lussen is gemaakt, kan de cilindrische steun worden verwijderd. De twee uiteinden van de solenoïde moeten worden overgelaten als lange staarten, die kunnen worden gebruikt om aan de positieve en negatieve uiteinden van een elektrisch onderdeel, zoals een batterij, te bevestigen.
Het type draad hangt af van de behoeften van uw project. Houd rekening met het type weerstand in het circuit, de impedantie in de draad en de totale grootte van het circuit. Het kiezen van de juiste draad en meter is het belangrijkste onderdeel. Als je eenmaal hebt bepaald welke draad je moet gebruiken, kun je beginnen met het opwinden van de solenoïde!
Het is belangrijk dat de draad geïsoleerd is, zodat wanneer de spoelen op één lijn liggen en naast elkaar worden geplaatst, er geen elektrische verbinding is op de plaatsen waar de draad zichzelf raakt. Als er verbindingen zouden zijn, zou er op die plekken stroom kunnen vloeien die een elektrische kortsluiting zou kunnen veroorzaken of verdwaalde of ongewenste magnetische velden zou kunnen produceren.
In tegenstelling tot een permanente magneet, die vanwege zijn inherente eigenschappen een magnetisch veld heeft, kan een elektromagneet worden in- en uitgeschakeld.
Magnetisch veld van een solenoïde
Een elektromagnetische solenoïde heeft een heel eenvoudig magnetisch veld,B. Voor een solenoïde in lucht met een luchtdoorlaatbaarheid vanμ, metneelussen eenheidslengte, en een stroom vaniker doorheen loopt, het magnetische veld
B=\mu NI
Omdat het zo gemakkelijk is om een solenoïde te maken, en omdat een sterke solenoïde eenvoudig kan worden gemaakt door een diëlektricum toe te voegen materiaal of een ijzeren kern naar het midden van de solenoïde, om het magnetische veld te vergroten, zijn er veel toepassingen voor: elektromagneten.
Hoe maak je een eenvoudige luidspreker met een zelfgemaakte solenoïde?
Heb je je ooit afgevraagd hoe een spreker werkt? Hoe verandert de muziek in een fysieke trilling, of geluid, van een bestand op je telefoon of computer?
Een luidspreker bestaat uit een solenoïde en een permanente magneet en een vorm van versterking. Het elektrische signaal gaat door de solenoïde als een variërende stroom, waardoor het magnetische veld dat de solenoïde produceert verandert. De permanente magneet is aan het ene uiteinde van de solenoïde geplaatst en rust tegen een membraanachtig oppervlak dat kan trillen.
Als het magneetveld verandert, zorgt de kracht tussen de twee magnetische velden ervoor dat het membraan gaat trillen, waardoor drukgolven ontstaan. Deze golven zijn eigenlijk geluidsgolven, en dus kun je de muziek horen!
Om je eigen eenvoudige luidspreker te maken, heb je alleen een permanente magneet, een solenoïde, een plastic beker, tape en een AUX-kabel nodig (om op je computer of telefoon aan te sluiten).
Een mini-solenoïde maken
De mini-solenoïde kan worden gemaakt met behulp van geëmailleerd koperdraad van 36 gauge, gewikkeld rond een cilindrisch object met een diameter van 1 inch, om ongeveer 100 tot 200 stroomlussen te creëren. Laat lange staarten over om aan te sluiten op de AUX-kabel. Als de draad geëmailleerd is, moet u de uiteinden van de staarten schuren om ze bloot te stellen aan geleidende draad.
Bevestig de mini-solenoïde aan het platte (onderste) uiteinde van de beker en plaats de kleine permanente magneet in het midden. Het gebruik van 1 tot 3 kleine neodymium schijfmagneten is voldoende. Zet de magneten voorzichtig vast, zodat ze tegen de bodem van de beker kunnen trillen. De binnenkant van de beker (waar je normaal gesproken je drankje zou schenken) fungeert als versterker.
Sluit de uiteinden van de solenoïde aan op de juiste draden in de AUX-kabel en sluit deze aan op uw geluidsbron. Hoor de muziek? Probeer meer luidsprekers te maken met meer magneetstroomlussen of meer permanente magneten om te zien hoe de geluidskwaliteit verandert.