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Eine der wichtigsten Entdeckungen auf dem Gebiet der Physik des 19. Jahrhunderts war, dass die Änderung eines elektrischen Feldes ein Magnetfeld erzeugt und umgekehrt. Dieses Phänomen, das als "elektromagnetische Induktion" bekannt ist, ermöglicht es, einen Elektromagneten mit einem Stück Metall, einem Stück leitendem Draht und einer Elektrizitätsquelle aufzubauen. Zu Beginn besteht der Prozess darin, den Draht um einen Metallkern zu wickeln und ihn an eine Stromquelle wie eine Batterie anzuschließen. Das Magnetfeld innerhalb der Spule, das beim Durchgang des Stroms erzeugt wird, magnetisiert den Metallstab. Es ist möglich, die Anziehungskraft auf verschiedene Arten zu erhöhen.
Schritt 1
Erhöhen Sie die Anzahl der Spulen, um die Stärke des Magneten zu erhöhen. Nach dem Ampere-Gesetz ist die Intensität des Magnetfeldes direkt proportional zur Anzahl der Spulen; Durch Verdoppeln der Anzahl der Spulen wird die Feldstärke verdoppelt.
Schritt 2
Erhöhen Sie den Strom, der durch den Draht fließt. Das Ampere-Gesetz sagt uns auch, dass die Intensität des Magnetfelds proportional zum Strom ist und es möglich ist, den Strom durch Erhöhen der Spannung der Stromquelle zu erhöhen. Wenn Sie Batterien verwenden, schließen Sie einige weitere an, indem Sie deren Verkabelung mit der Hauptverkabelung verbinden. Verbinden Sie bei in Reihe geschalteten Batterien den Minuspol des einen mit dem Pluspol des anderen und platzieren Sie die Last über einen anderen Satz von Klemmen. Der elektrische Widerstand des Drahtes begrenzt diese Methode zur Erhöhung der Intensität des Magnetfeldes; Der Draht wird überhitzt, wenn Sie die Spannung zu stark erhöhen.
Schritt 3
Verwenden Sie für den Kern Weicheisen. Eisen ist ein magnetisches Material und verstärkt das vom Elektromagneten erzeugte Feld. Wenn Sie einen Stahlgegenstand wie einen Nagel oder eine Schraube verwenden müssen, vermeiden Sie die Verwendung von gehärtetem oder rostfreiem Stahl. Keines dieser Materialien ist magnetisch.
Schritt 4
Falten Sie den Kern in eine C-Form. Durch Verringern des Abstands zwischen den Polen des Elektromagneten wird der Abstand verringert, den die magnetischen Stromleitungen durch die Luft zurücklegen müssen, um den Magnetkreis zu vervollständigen. Luft hat eine hohe Reluktanz für den Fluss magnetischer Energie (Reluktanz entspricht dem elektrischen Widerstand), während Metall eine geringe Reluktanz aufweist. Je näher die Pole des Magneten sind, desto stärker ist das Feld.