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Elektrotechniker erzeugen Elektromagnete, indem sie elektrische Ströme durch Metallgegenstände bestimmter Formen leiten. Sie verwenden üblicherweise Magnetdrahtstücke als Basis für ihre Magnete. Dazu drehen sie spiralförmige Metallstücke um ein zylindrisches Modell. Die gemeinsame Feder ist ein Magnet. Wenn ein elektrischer Strom durch den Magneten geleitet wird, entsteht ein Magnetfeld, das Kraft auf nahegelegene ferromagnetische Objekte wie Eisen- oder Stahlstücke ausübt. Sie können die Größe dieser Kraft bestimmen, indem Sie die Abmessungen und andere Eigenschaften des Magneten in eine relativ einfache Gleichung einfügen.
Schritt 1
Schreiben Sie die Gleichung:
Stärke = ((N x I) ^ 2 x k x A) / (2 x g ^ 2)
N = Anzahl der Windungen am Magneten I = Strom in Ampere (A), der durch den Magneten fließt A = Querschnittsfläche des Magnetmagneten in Quadratmetern g = Abstand in Metern zwischen dem Magneten und dem Stück Metall k = 4 x pi x 10 ^ -7 (eine Konstante) ^ = Symbol für "zur Potenz erhoben von"
Schritt 2
Analysieren Sie Ihren Elektromagneten, um seine Abmessungen und die Strommenge zu bestimmen, die Sie durch ihn leiten werden. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie haben einen Magneten mit 1.000 Windungen und einer Querschnittsfläche von 0,5 Quadratmetern, den Sie mit 10 A Strom von 1,5 Metern Entfernung von einem Metallstück betreiben. Deshalb:
N = 1.000 I = 10 A A = 0,5 Quadratmeter g = 1,5 m
Schritt 3
Verbinden Sie die Zahlen in der Gleichung, um die Kraft zu berechnen, die auf das Metallstück wirkt.
Kraft = ((1.000 × 10) ^ 2 × 4 × pi × 10 ^ -7 × 0,5) / (2 × 1,5 ^ 2) = 14 Newton (N)