Соленоїд описується як котушка дроту, яка генерує магнітне поле, коли через нього проходить електричний струм. Сила сформованого магнітного поля пропорційна кількості витків у котушці та величині електричного струму, що протікає по дроту. Якщо в котушку вставляють серцевину з феромагнітного матеріалу, таку як м’яке залізо, сила магнітного поля збільшується в рази, ніж сила самої котушки. Конструкція соленоїда проста, використовуючи магнітний дріт для котушки та залізний цвях для серцевини.
Намотайте магнітний дріт навколо пластикової трубки на 2 дюйми, вирізаної із соломинки або кожуха пера. Залишивши 1 фут дроту вільним, намотуйте дріт навколо трубки, починаючи з одного кінця і прокладаючи шлях до іншого. Котушки повинні бути акуратно накручені і щільно упаковані між собою. Досягнувши іншого кінця трубки, почніть новий шар і повторюйте, поки весь провід не буде намотаний. Залиште 1 фут дроту на іншому кінці котушки, щоб можна було підключити провід до батареї.
Обмотайте навколо котушки шар малярського скотча, який допоможе утримати котушку разом і зупинити її розмотування.
Підключіть вільний провід з одного кінця котушки до мінусової клеми на акумуляторі, а вільний провід на іншому кінці котушки до плюсової клеми на батареї. Коли схема завершена, навколо котушки створюється магнітне поле з найбільшою напруженістю через центр котушки. Ви можете перевірити це, поставивши компас біля котушки та спостерігаючи, як голка гойдається, коли на неї впливає магнітне поле котушки.
Від'єднайте провід від плюсової клеми акумулятора. Помістіть залізний цвях з трохи кінчиком всередину котушки. Знову приєднайте провід до плюсової клеми акумулятора, і ви побачите, що залізний цвях втягується далі в котушку через магнітне поле котушки. Цей принцип використовують електромагнітні вимикачі та клапани.
Від'єднайте провід від плюсової клеми. Покладіть цвях повністю всередину котушки, а потім знову підключіть провід до плюсової клеми, щоб завершити схему. Коли цвях повністю знаходиться всередині серцевини, ефект посилення магнітного поля максимізується, і котушку можна використовувати як електромагніт. Спробуйте за допомогою котушки підібрати дрібні металеві предмети, такі як скріпки. Ви побачите, що їх приваблює котушка.
Список літератури
- Міні Наука: соленоїд
- ЕКТ в школах: соленоїди пристроїв, що виходять
Поради
- Використовуйте 36 магнітних проводів SWG або подібний калібр. Більш товсті дроти мають менший опір, дозволяючи протікати більше струму. Хоча це підвищує міцність електромагніту, він також набагато швидше розряджатиме батарею, тому для цього експерименту найкраще підходить тонкий провід.
- Щоб збільшити потужність соленоїда, використовуйте довший залізний цвях і додайте більше обмоток до котушки.
Попередження
- Не залишайте змійовик, підключений до акумулятора, більше 10-15 секунд за раз. Більше часу акумулятор швидко розряджатиметься, і котушка та батарея можуть сильно нагрітися.
Про автора
Гарет Даунс-Пауелл пише з 2000 року. Він працював у багатьох британських журналах, включаючи "Веб-дизайнер", а також написав чотири книги, пов'язані з ІТ, видані Apress і Wrox. Він також працював технічним редактором над кількома назвами для видавців Великобританії та США. Даунс-Пауелл навчався в Технічному коледжі Танет, досягнувши рівня A в галузі інформатики, математики та фізики.
Фото кредити
котушки з дротяним зображенням Віктора М. від Fotolia.com