Conţinut
- Ce este magnetismul?
- Modalități de a face un magnet
- Realizarea propriului dvs. magnet
- Creșterea forței
- Avertizări
Toate modalitățile posibile de a face un magnet permanent sunt enumerate în caietul de studenți al lui Joseph Henrys, care este păstrat la Universitatea Princeton. Henry, fizicianul american din secolul al XVIII-lea, este cunoscut - împreună cu Michael Faraday - ca tatăl tehnologiei electrice, deci nu este surprinzător faptul că una dintre metodele pe care le descrie folosește electricitatea. Se dovedește că dacă aveți tipul potrivit de tijă metalică și suficientă putere electrică, inducția electromagnetică poate transforma tija într-un magnet permanent puternic. Cât de puternic? Categoric mai puternic decât un magnet de frigider.
Ce este magnetismul?
Magnetismul și energia electrică nu sunt legate doar de ele, ci sunt două fețe ale aceleiași monede și fenomenul inductanței electromagnetice, descoperit independent de Henry și Faraday, a dus la această realizare. Electronii au rotiri, ceea ce oferă fiecărui atom un câmp magnetic mic. Este posibil să inducem electronii din anumite metale să se rotească în aceeași direcție și asta dă proprietăților magnetice ale metalului. Lista metalelor care fac acest lucru nu este lungă, dar fierul este unul dintre ele și, deoarece oțelul este realizat din fier, acesta poate fi și el magnetizat.
Modalități de a face un magnet
Printre metodele menționate de Henry pentru transformarea unei tije obișnuite de fier sau oțel într-un magnet se numără:
Rezultatul final al fiecărei metode este de a induce electronii din tijă să se rotească în aceeași direcție. Deoarece energia electrică este fabricată din electroni, este o presupunere bună că ultima metodă este cea mai eficientă.
Realizarea propriului dvs. magnet
Ai nevoie de o tijă din oțel, fier sau alt material care poate fi magnetizat. (Sugestie: Nu există multe alte opțiuni.) Un cui de oțel de 10d sau mai mare este perfect. Dacă nu sunteți sigur de oțelul său, folosiți un mic magnet pentru a-l testa. De asemenea, aveți nevoie de un picior sau doi din sârmă de cupru izolată și o sursă de alimentare, cum ar fi o baterie cu celule D sau un transformator de joasă tensiune pe care îl puteți conecta la o priză. Dacă optați pentru un transformator, asigurați-vă că are terminale la care puteți conecta fire.
Pentru a magnetiza unghia, înfășurați sârma în jurul ei, formând cât mai multe bobine. Este bine să se suprapună sârma deasupra bobinelor pe care le-ai rănit deja. Forța câmpului inductiv - și magnetul tău - crește pe măsură ce crești numărul de bobine, deci fii generos. Lăsați capetele firelor libere și îndepărtați-vă de un centimetru de izolație, astfel încât să le puteți conecta la sursa de alimentare.
Conectați firele la sursa de alimentare și porniți-o. Lăsați alimentarea timp de un minut și apoi opriți-o. Testați unghia ținând-o peste niște straturi de fier. Acesta ar trebui acum să fie magnetizat și să atragă dosarele, chiar și atunci când curentul este oprit.
Creșterea forței
Puteți crește rezistența magnetului prin creșterea numărului de bobine. De exemplu, dacă dublați numărul de bobine, dublați rezistența câmpului inductiv. Cu toate acestea, atunci când măriți lungimea firului pentru a face acest lucru, creșteți rezistența electrică, ceea ce scade cantitatea de curent care curge prin fir. Deoarece curentul, care este mișcarea electronilor, creează câmpul, puterea inductivă scade. Compensează această pierdere de curent prin creșterea tensiunii, fie prin modificarea setării pe transformator, fie prin utilizarea unei baterii mai mari.