תוֹכֶן
מהנדסי חשמל יוצרים אלקטרומגנטים על ידי העברת זרמי חשמל דרך חפצי מתכת בצורות מסוימות. בדרך כלל הם משתמשים בחתיכות חוט סולנואיד כבסיס למגנטים שלהם. הם עושים זאת על ידי סיבוב פיסות מתכת בצורת ספירלה סביב דגם גלילי; הקפיץ המשותף הוא סולנואיד. העברת זרם חשמלי דרך הסולנואיד מביאה לשדה מגנטי המפעיל כוח על עצמים פרומגנטיים סמוכים, כמו פיסות ברזל או פלדה. ניתן לקבוע את גודל הכוח הזה על ידי הצבת המידות ותכונות אחרות של המגנט במשוואה פשוטה יחסית.
שלב 1
כתוב את המשוואה:
חוזק = ((N x I) ^ 2 x k x A) / (2 x g ^ 2)
N = מספר סיבובים על הסולנואיד I = הזרם, באמפר (A), העובר דרך הסולנואיד A = שטח חתך, במ"ר, של מגנט הסולנואיד g = המרחק, במטרים, בין המגנט לחתיכת מתכת k = 4 x pi x 10 ^ -7 (קבוע) ^ = סמל שמשמעותו "מורם לכוח של"
שלב 2
נתח את האלקטרומגנט שלך כדי לקבוע את ממדיו ואת כמות הזרם שתעביר דרכו. לדוגמא, תאר לעצמך שיש לך מגנט עם 1,000 סיבובים ושטח חתך של 0.5 מ"ר שתפעל עם 10 A של זרם 1.5 מטר מחתיכת מתכת. לָכֵן:
N = 1,000 I = 10 A A = 0.5 מטרים רבועים g = 1.5 מ '
שלב 3
חבר את המספרים במשוואה כדי לחשב את הכוח שיפעל על פיסת המתכת.
כוח = ((1,000 x 10) ^ 2 x 4 x pi x 10 ^ -7 x 0.5) / (2 x 1.5 ^ 2) = 14 ניוטון (N)