Како изградити генератор електромагнетног поља

Садржај

• Савети
• Физика ЕМФ генератора
• Магнетно поље генератора ЕМФ
• Остали генератори ЕМФ
• Употреба електромагнета

Електромагнетни феномени су свуда од батерије вашег мобилног телефона до сателита који податке враћају на Земљу. Можете описати понашање електричне енергије кроз електромагнетна поља, области око објеката који врше електричне и магнетне силе, који су истовремено део исте електромагнетне силе.

Будући да се електромагнетска сила налази у толико много примена у свакодневном животу, можете је чак израдити и користећи батерију и друге предмете, попут бакрене жице или металних ексера који леже око ваше куће, како бисте сами демонстрирали ове појаве из физике.

Савети

Буилдинг ан генератор електромагнетног поља (емф) потребан је соленоидни свитак бакрене жице (спирални или спирални облик), метални предмет као што је гвоздени ексер (за генератор нокта), изолациона жица и извор напона (као што су батерија или електрода) за емитовање електричних струја.

По избору можете користити металне копче за папир или компас да бисте посматрали ефекат емф. Ако је метални предмет феромагнетни (као што је гвожђе), материјал који се лако магнетизује, биће много, много ефикаснији.

Физика ЕМФ генератора

Електромагнетизам, једна од четири фундаменталне силе природе, описује како настаје електромагнетно поље створено струјом електричне струје.

Када електрична струја тече кроз жицу, магнетно поље се повећава завојницама жице. То омогућава проток струје кроз мању удаљеност или у мање стазе ближе металном чавлу. Када струја тече кроз жицу, електромагнетно поље је кружно око жице.

••• Сиед Хуссаин Атхер

Када струја тече жицом, можете демонстрирати правац магнетног поља помоћу десног правила. Ово правило значи да, ако десни палац поставите у правцу струје жице, прсти ће се увијати у правцу магнетног поља. Ова правила вам могу помоћи да се сетите правца који ови феномени имају.

••• Сиед Хуссаин Атхер

Десно се правило односи и на соленоидни облик струје око металног предмета. Када струја путује у петљи око жице, она ствара магнетно поље у металном нокту или другом предмету. Ово ствара електромагнет која омета смјер компаса и може привући металне копче за папир. Ова врста емитора електромагнетног поља делује другачије од сталних магнета.

За разлику од сталних магнета, електромагнетима је потребна електрична струја кроз њих која ће емитирати магнетно поље за своју употребу. То омогућава научницима, инжењерима и другим професионалцима да их користе за широк спектар апликација и снажно их контролишу.

Магнетно поље генератора ЕМФ

Магнетно поље индуковане струје у магнетном облику електромагнетног стања може се израчунати као Б = μ₀ н л у којима Б је магнетно поље у Тесласу, μ₀ (изговара се „му наугхт“) је пропусност слободног простора (константна вредност 1.257 к 10^-6), л је дужина металног предмета паралелна са пољем и н је број петљи око електромагнета. Користећи закон Амперес, Б = μ__₀ И л , можете израчунати вредност цуррен_т И_ (у амперима).

Ове једначине у великој мјери овисе о геометрији соленоида са жицама које се омотавају што је могуће ближе металном чавлу. Имајте на уму да је смер струје супротан протоку електрона. Користите ово да схватите како се магнетно поље треба променити и погледајте да ли се игла компаса мења као што бисте израчунали или одредили помоћу десног правила.

Остали генератори ЕМФ

••• Сиед Хуссаин Атхер

Промене закона Ампера зависе од геометрије генератора емф. У случају тороидалног, електромагнета у облику крофне, поље Б = μ₀ н И / (2 π р) за н број петљи и р полупречника од средишта до средишта металних предмета. Обим круга (2 π р) у називнику одражава нову дужину магнетног поља које поприма кружни облик по целом тороиду. Облици емф генератора омогућавају научницима и инжењерима да искористе своју моћ.

Тороидни облици се користе у трансформаторима који користе завојнице намотане око њих у различитим слојевима тако да, када се кроз њега индукује струја, резултирајући емф и струја која настаје као одговор преносе снагу између различитих завојница. Облик му омогућава да користе краће намотаје који смањују губитке на отпор или губитке услед начина намотавања струје. То чини тороидне трансформаторе ефикасним у кориштењу енергије.

Употреба електромагнета

Електромагнети се могу кретати у великом броју примена од индустријских машина, рачунарских компоненти, суправодљивости и самих научних истраживања. Суперпроводни материјали практично не постижу електрични отпор при врло ниским температурама (близу 0 Келвина) који се могу користити у научној и медицинској опреми.

Ово укључује снимање магнетном резонанцом (МРИ) и акцелераторе честица. Соленоиди се користе за генерисање магнетних поља у тачкама матрикса, млазница за гориво и индустријским машинама. Тороидни трансформатори нарочито имају користи у медицинској индустрији због своје ефикасности у стварању биомедицинских уређаја.

Електромагнети се такође користе у музичкој опреми као што су звучници и слушалице, трансформатори који повећавају или смањују напон струје дуж далековода, индукционо загревање за кување и производњу, па чак и магнетни сепаратори за сортирање магнетних материјала од отпадног метала. Индукција за загревање и кување се посебно ослања на то како електромоторна сила производи струју као одговор на промену магнетног поља.

Коначно, возови маглев користе снажну електромагнетну силу за левитацију влака изнад колосијека и суперпреводни електромагнети за убрзање до великих брзина брзим и ефикасним брзинама. Поред ове употребе, такође можете наћи и електромагнете који се користе у апликацијама као што су мотори, трансформатори, слушалице, звучници, магнетофони и акцелератори честица.