โซลินอยด์ อธิบายว่าเป็นขดลวดที่สร้างสนามแม่เหล็กเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ความแรงของสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นนั้นแปรผันตามจำนวนรอบในขดลวดและปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเส้นลวด หากแกนของวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก เช่น เหล็กอ่อน ถูกใส่เข้าไปในขดลวด ความแรงของสนามแม่เหล็กจะถูกขยายเป็นหลายเท่าของความแรงของขดลวดเพียงอย่างเดียว โซลินอยด์สร้างได้ง่าย โดยใช้ลวดแม่เหล็กสำหรับขดลวดและตะปูเหล็กสำหรับแกน
ม้วนลวดแม่เหล็กประมาณ 2 นิ้วของท่อพลาสติก ตัดจากหลอดหรือปลอกปากกา ปล่อยลวดให้ว่าง 1 ฟุต พันลวดรอบท่อ โดยเริ่มจากปลายด้านหนึ่งและเคลื่อนผ่านไปยังอีกด้านหนึ่ง ขดควรพันให้เรียบร้อยและรัดให้แน่น เมื่อคุณไปถึงปลายอีกด้านของท่อแล้ว ให้เริ่มเลเยอร์ใหม่และทำซ้ำจนกว่าลวดทั้งหมดจะพันกัน ทิ้งลวดไว้ 1 ฟุตที่ปลายอีกด้านของขดลวดเพื่อให้คุณสามารถต่อสายไฟเข้ากับแบตเตอรี่ได้
พันเทปมาส์กกิ้งรอบขดลวด ซึ่งจะช่วยให้ยึดขดลวดเข้าด้วยกันและป้องกันไม่ให้คลายออก
ต่อสายฟรีจากปลายด้านหนึ่งของขดลวดเข้ากับขั้วลบของแบตเตอรี่ และต่อสายอิสระที่ปลายอีกด้านของขดลวดเข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่ เมื่อวงจรเสร็จสมบูรณ์ สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ ขดลวดที่มีความเข้มสูงสุดผ่านศูนย์กลางของขดลวด คุณสามารถตรวจสอบได้โดยวางเข็มทิศไว้ใกล้ขดลวด และดูการแกว่งของเข็มเนื่องจากได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กของขดลวด
ถอดสายไฟออกจากขั้วบวกของแบตเตอรี่ วางตะปูเหล็กโดยให้ปลายด้านอยู่ในขดลวดเล็กน้อย ติดลวดเข้ากับขั้วบวกของแบตเตอรี่อีกครั้ง และคุณจะเห็นตะปูเหล็กถูกดึงเข้าไปในขดลวดมากขึ้นเนื่องจากสนามแม่เหล็กของขดลวด นี่คือหลักการที่ใช้โดยสวิตช์โซลินอยด์และวาล์ว
ถอดสายไฟออกจากขั้วบวก วางตะปูเข้าไปในขดลวดจนสุด จากนั้นต่อลวดเข้ากับขั้วบวกอีกครั้งเพื่อให้วงจรสมบูรณ์ เมื่อตอกตะปูเข้าไปจนสุดในแกนกลาง ผลการเสริมความแข็งแกร่งของสนามแม่เหล็กจะเพิ่มขึ้นสูงสุด และขดลวดสามารถใช้เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ ลองใช้ขดลวดดึงสิ่งของที่เป็นโลหะขนาดเล็ก เช่น คลิปหนีบกระดาษ คุณจะเห็นว่าพวกมันถูกดึงดูดเข้าหาคอยล์
อ้างอิง
- วิทยาศาสตร์ขนาดเล็ก: โซลินอยด์
- ECT ในโรงเรียน: อุปกรณ์เข้า - ออกโซลินอยด์
เคล็ดลับ
- ใช้ลวดแม่เหล็ก 36 SWG หรือเกจที่คล้ายกัน ลวดที่หนากว่าจะมีความต้านทานน้อยกว่า ทำให้กระแสไฟไหลมากขึ้น แม้ว่าสิ่งนี้จะเพิ่มความแข็งแกร่งของแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ก็จะทำให้แบตเตอรี่หมดเร็วขึ้นมาก ดังนั้นลวดเส้นเล็กจึงเหมาะที่สุดสำหรับการทดลองนี้
- หากต้องการเพิ่มพลังของโซลินอยด์ ให้ใช้ตะปูเหล็กที่ยาวขึ้นและเพิ่มขดลวดให้ขดลวดมากขึ้น
คำเตือน
- อย่าปล่อยให้คอยล์เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่นานกว่า 10 ถึง 15 วินาทีในแต่ละครั้ง อีกต่อไปและแบตเตอรี่จะหมดเร็ว ขดลวดและแบตเตอรี่อาจร้อนจัด
เกี่ยวกับผู้เขียน
Gareth Downes-Powell เขียนมาตั้งแต่ปี 2000 เขาได้มีส่วนร่วมในนิตยสารในสหราชอาณาจักรจำนวนหนึ่ง รวมทั้ง "Web Designer" และได้ร่วมเขียนหนังสือเกี่ยวกับไอทีสี่เล่มที่จัดพิมพ์โดย Apress และ Wrox เขายังทำงานเป็นบรรณาธิการด้านเทคนิคสำหรับหนังสือหลายเล่มสำหรับผู้จัดพิมพ์ในสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกา Downes-Powell เข้าเรียนที่วิทยาลัยเทคนิค Thanet และบรรลุ A-Levels ในสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ คณิตศาสตร์ และฟิสิกส์
เครดิตภาพ
สปูลที่มีรูปลวดโดย Victor M. จาก Fotolia.com
