Elektromagneter är enkla enheter som efterliknar naturliga magneter, med en viktig skillnad: förmågan att ändra sin magnetfältstyrka på grund av deras elektriskt genererade magnetiska fält. Om du varierar något av de fyra grundläggande elementen i en elektromagnet kan du ställa in fältstyrkan efter behov.
TL; DR (för lång; Läste inte)
De fyra huvudfaktorerna som påverkar styrkan hos en elektromagnet är slingantalet, strömmen, trådstorleken och närvaron av en järnkärna.
Antal slingor
En elektromagnet är gjord av en trådrulle lindad runt en metallkärna - vanligtvis järn - och ansluten till ett batteri. När den elektriska strömmen rör sig runt slingans öglor genererar den ett magnetfält som det för en liten stavmagnet. Den har en nordpol på ena sidan av slingan och en sydpol på den andra. Eftersom spolen är gjord av en kontinuerlig ledning, "staplar" magnetfälten i varje slinga, vilket skapar något som en stor stapelmagnet. Ett sätt att öka eller minska magnetfältets styrka är att ändra antalet slingor i spolen. Ju fler slingor du lägger till desto starkare blir fältet. Ju fler slingor du tar bort, desto svagare blir fältet.
Metal Core
Metallen inuti spolen förstorar fältet som skapas av den. Att byta metallkärna för en annan metall kommer att göra elektromagneten starkare eller svagare. Järnkärnor ger mycket starka fält. Stålkärnor gör svagare fält. Neodymkärnor är de starkaste fälten. Att skjuta kärnan delvis ur spolen försvagar fältet, eftersom mindre av metallen finns i den.
Batteriström
Att ändra mängden ström som strömmar genom elektromagneten kommer också att ändra fältet den producerar. Ju större ström i spolen, desto starkare kommer magnetfältet att växa. Omvänt sänker batterispänningen strömmen, vilket försvagar fältet. Detta faktum har dock en komplikation: när du ökar strömmen blir magnetrådarna varmare och möjligen steker den känsliga elektriska isoleringen utan vilken magneten inte kan fungera.
Trådstorlek
Även om metalltrådar är mycket effektiva ledare av elektricitet, har de fortfarande ett visst motstånd mot strömflödet. Användning av större trådmätare på spolen minskar detta medfödda motstånd. Detta kommer att öka strömmen och därmed fältet. Att använda mindre mätare ökar motståndet, minskar strömmen och försvagar fältet. Att använda olika typer av metalltråd påverkar också fältstyrkan, eftersom varje metall har olika inneboende motståndskraft mot ström.