Електромагнети раде једнако добро као и трајни магнети. У ствари, они су још кориснији, јер их можете укључити и искључити. Електромагнете ћете пронаћи у чврстим дисковима, звучницима, па чак и у софистицираној опреми попут МРИ машина и великог хадронског сударача ЦЕРН-а у Женеви, Швајцарска. Очигледно вам је потребан јачи електромагнет за сударач честица него за звучник, па како научници чине магнете довољно моћним да фокусирају сноп електрона? Одговор је мало компликованији од једноставног повећања, иако је то део тога. Важни су материјали које користите, напон који примените и температура околине.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Да бисте повећали јачину електромагнета, можете повећати струју јачине, а то можете учинити на неколико начина. Такође можете повећати број намотаја, смањити температуру околине или заменити своје немагнетно језгро феро-магнетним материјалом.
Све је у електромагнетној индукцији
Дански научник Ханс Цхристиан Орстед је прва особа која је приметила да струја која пролази кроз жицу може утицати на оближњи компас. Другим речима, генерише магнетно поље. Ако намотате жицу око језгра, формирајући оно што се назива соленоид, крајеви језгра попримиће супротне поларитете, баш попут трајног магнета. Снага поља зависи од величине струје, броја намотаја и материјала језгра. То је све што треба да запамтите ако желите да ојачате магнет.
Повећајте тренутну величину
Према Ампере-овом закону, магнетно поље око жице која носи струју директно је пропорционално јачини струје. Другим речима, повећајте тренутну снагу и повећајте магнетно поље, а постоји више начина да се то уради:
- Повећајте напон: Охмов закон вам каже да је струја пропорционална напону, па ако свој електромагнет користите на 6-волтној батерији, пређите на 12-волтну. Међутим, не можете бесконачно повећавати напон, јер се отпор жице повећава са температуром док се не постигне гранична струја. То вас доводи до следеће опције.
- Спустите мерач жице: Отпор жице се смањује са повећањем површине попречног пресека, па смањите мерач жице. Имајте на уму да је смањење мера синоним за повећање дебљине жице. Ако сте магнетни омотали жицом од 16 профила, замените га за 14, и магнет ће бити јачи.
- Смањите температуру: Отпор се повећава са температуром, па ако можете да одржавате свој магнет испод смрзавања температуре, биће јача од оне на собној температури, мада разлика вероватно неће бити много. На екстремно ниским температурама, отпор готово нестаје и жице постају суперпроводљиве. Ова чињеница омогућава научницима да дизајнирају убер-моћне магнете, попут оних у ЦЕРН-у.
-
Користите жицу високе проводљивости: Такође можете повећати струју надоградњом на жицу веће проводљивости. Бакрена жица је вероватно најпроводљива жица коју можете користити, али сребрна жица је још проводнија. Пређите на сребрну жицу, ако си можете приуштити, и имаћете јачи магнет.
Повећајте број намотаја
Снага електромагнета, позната и као његова магнетомоторна сила (ммф), директно је пропорционална не само струји (И), већ и броју намотаја (н) око соленоида. Повећање броја намотаја је вероватно најлакши начин да се повећа снага електромагнета. Пошто је ммф = нИ, удвостручавање броја намотаја удвостручује снагу магнета. Добро је жице омотати слојевима око језгра соленоида. Магнетно поље не утиче када су жице у међусобном контакту.
Користите феро-магнетно језгро
Ако желите, можете да направите електромагнет тако што ћете омотати жице око коришћене ролне папирног пешкира, али ако желите јак магнет, уместо њих их омотајте око гвозденог језгра. Гвожђе је магнетни материјал и магнетизује се када укључите струју. Ово вам у ствари даје два магнета по цени једног. Челик садржи гвожђе, па ће се понашати на исти начин, мада не тако снажно. Још два феро-магнетна метала на која можете наићи су никал и кобалт.