Elektromagnetický žeriav je žeriav, ktorý využíva spojenie medzi elektrinou a magnetizmom na výrobu sily potrebnej na zdvíhanie ťažkých predmetov. Spojenie medzi elektrinou a magnetizmom je skvelou témou pre vedecké projekty, a to aj vtedy, ak ide o plne elektrický žeriav projekt je pre vás príliš praktický, môžete otestovať princípy, na ktorých je založený, pomocou jednoduchšieho elektromagnetu experiment. Bez ohľadu na to, aký prístup chcete v rámci projektu zaujať, bude to jasná ukážka, že pohyblivé náboje generujú magnetické polia, jeden z kľúčových princípov elektromagnetizmu.
Princípy elektromagnetizmu: Účinok motora
Princíp, ktorý umožňuje elektromagnetickému žeriavu pracovať, je ten, že pohybujúci sa elektrický náboj generuje magnetické pole. Môžete to ľahko demonštrovať pomocou magnetu a jednoduchého elektrického obvodu v tomto experimente z Exploratoria. Získajte medzi dvoma a štyrmi malými diskovými magnetmi (aj keď budú fungovať aj iné magnety), drôt s dĺžkou 2 až 3 stopy (60 centimetrov až 1 meter) a jednu alebo dve 1,5 V batérie. Cieľom je prepojiť obvod s drôtom visiacim zo strany stola alebo iného vyvýšeného povrchu. Batériu (alebo dve batérie zapojené do série) pripevnite pomocou maskovacej pásky blízko okraja k stolu a dva konce drôtu prilepte na stôl v blízkosti batérie (aby konce mohli dosiahnuť na voľnú batériu) terminály). Zvyšok drôtu by sa mal zavesiť dole cez okraj stola.
Pripojte dva konce drôtu k pólom batérie. V drôte začne tiecť prúd. Teraz spojte svoje magnety dohromady ako valec a priblížte ich k drôtu. Drôt sa bude pohybovať, keď priblížite magnet k nemu. Je to preto, lebo prúd pretekajúci drôtom vytvára magnetické pole, ktoré interaguje s magnetom.
Základný experiment s elektromagnetmi: sila elektromagnetov
Ak chcete viac experimentu, ale nechcete si vyrobiť kompletný elektromagnetický žeriav, je to jednoduché demonštrácia, pomocou tohto experimentu zo stránky Study.com, môže odhaliť, ktoré faktory ovplyvňujú silu súboru elektromagnet. Získajte dve (alebo viac) batérií, trochu elektrického drôtu, klinček (ideálny je aspoň 3 palce) a niekoľko kancelárskych sponiek. Môžete vytvoriť základný elektromagnet tak, že vodič omotáte okolo nechtu ako špirála a potom pripojíte oba konce drôtu k pólom batérie. Vedec by však nebol spokojný s takou jednoduchou ukážkou. Aký silný je magnet? A čo by ovplyvnilo, aký silný je magnet?
Vytvorte základný elektromagnet so stanoveným počtom ovinutí drôtu okolo nechtu, povedzme 15. Pre tento prvý test použite jednu batériu. Teraz pripojte vodič, aby elektromagnet pracoval, a uvidíte, koľko sponiek dokáže zdvihnúť. Poznačte si maximálny počet kancelárskych sponiek, počet použitých obalov a počet použitých batérií. Teraz vyskúšajte test znova, ale napríklad zvýšte počet balení. Koľko sponiek teraz môže nastavenie zdvihnúť? Výsledok si zapíšte. Teraz skúste pridať ďalšiu batériu do série s prvou, aby ste zvýšili napätie napájajúce obvod. Môže pri danom počte zabalení zdvihnúť viac sponiek ako pomocou jedinej batérie?
Výroba elektromagnetického žeriavu
Projekt elektrického žeriavu je prirodzeným pokračovaním doteraz pokrytých projektov. Základný princíp, že pohybujúci sa náboj generuje magnetické pole, vysvetľuje, prečo sa to stane, a môžete ho použiť na výrobu elektromagnetu omotaním drôtu prenášajúceho prúd okolo kovového jadra. Okrem toho ste zistili, že väčšie napätie alebo viac závitov drôtu zvyšuje silu magnetu.
Tieto výsledky použite na vytvorenie vlastného elektromagnetického žeriavu. Skutočná konštrukcia vášho žeriavu sa môže líšiť, ale kľúčovými prvkami sú kladkový systém s elektromagnetom pripevneným na konci a stabilná základňa vášho žeriavu (príklad nájdete v časti Zdroje). Experiment z predchádzajúcej časti môžete replikovať pomocou žeriavu, alebo môžete použiť to, čo ste sa naučili, na výrobu výkonnejšieho žeriavu.