Электромагнит из чего состоит: Электромагнит

Содержание

Электромагнит

Электромагнит – это устройство, которое при прохождении через него тока, создает магнитное поле.

Электромагниты очень широко используются в промышленности, медицине, быту, электронике в качестве компонентов различных двигателей, генераторов, реле, аудиоколонок, устройств магнитной сепарации, подъемных кранов и др.

История

В 1820 году Эрстед обнаружил, что электрический ток создаёт магнитное поле. А затем, в 1824 году, Уильям Стёржден, создал первый электромагнит. Он представлял из себя кусок железа, который был согнут в форме подковы и на котором было намотано 18 витков медного провода. При подключении к источнику тока, эта конструкция начинала притягивать железные предметы. Причем было замечено, что хотя весил этот электромагнит около 200 гр., он мог притянуть предметы до 4 кг!

Принцип действия

При протекании тока через проводник, вокруг него создается магнитное поле. Это магнитное поле можно усилить, если придать проводнику форму катушки. Но все же это еще не электромагнит. Вот если в эту катушку поместить сердечник из ферромагнитного материала (например, железа), тогда он станет электромагнитом.

Когда ток протекает по обмотке электромагнита, он создает магнитное поле, линии которого пронизывают сердечник, то есть ферромагнитный материал. Под действием этого поля, в сердечнике, мельчайшие области, которые обладают миниатюрными магнитными полями, называющиеся доменами, принимают упорядоченное положение. В результате, их магнитные поля складываются, и образуется одно большое и сильное магнитное поле, способное притянуть большие предметы. Причем, чем сильнее ток, тем сильнее магнитное поле, которое образуется электромагнитом. Но так будет происходить только до магнитного насыщения. Затем при увеличении тока, магнитное поле будет увеличиваться, но незначительно.

Если ток в электромагните убрать, то домены снова примут безупорядоченное положение, но часть их все же останется направленными одинаково. Эти оставшиеся направленными домены, будут создавать небольшое магнитное поле. Это явление называется магнитным гистерезисом.

Устройство

Простейший электромагнит представляет из себя катушку с сердечником из ферромагнитного материала. В нем также присутствует якорь, который служит для передачи механического усилия. Например, в реле, якорь притягивается к электромагниту, и одновременно замыкает контакты.

Так как линии магнитного поля замыкаются на якоре, это еще больше усиливает это магнитное поле.

Классификация

Электромагниты по способу создания магнитного потока делятся на три вида

Электромагниты переменного тока

Нейтральные электромагниты постоянного тока

Поляризованные электромагниты постоянного тока

В электромагнитах переменного тока, магнитный поток изменяется, как по направлению, так и по значению, разница только в том, что изменяется он с удвоенной частотой тока.

В нейтральных электромагнитах постоянного тока, направление магнитного потока не зависит от направления тока.

В поляризованных электромагнитах постоянного тока, как вы уже поняли, направление магнитного потока зависит от направления тока. При этом эти электромагниты обычно состоят из двух. Один – постоянный магнит, создает поляризующий магнитный поток, который нужен при отключении основного, рабочего электромагнита.

Сверхпроводящий электромагнит

Отличие сверхпроводящего электромагнита от обычного в том, что в его обмотке, вместо обычно проводника, используется сверхпроводник. При этом его обмотка охлаждена с помощью жидкого гелия до очень низких температур. Его преимущество в том, что ток в нем достигает очень больших значений, благодаря тому, что у сверхпроводника, практически отсутствует сопротивление. Поэтому магнитное поле приобретает большую силу. Эксплуатация таких электромагнитов обходится дешевле, так как в них отсутствуют тепловые потери в обмотке. Сверхпроводящие магниты используются в аппаратах МРТ, ускорителях частиц и в другом научном оборудовании.

Самый мощный электромагнит

На данный момент известно, что самый мощный электромагнит в мире удалось создать в Лос-Аламосе (США). Только представьте, сила этого магнита 100 Тл! Это больше силы магнитного поля Земли в два миллиона раз! Его масса составляет 8200 кг.

Электромагнит — устройство и принцип работы

Всем привет! Сегодня я собираюсь рассказать вам о очень лёгком, но зрелищном эксперименте, и имя его: «Электромагнит»! Я больше чем уверен что каждый начинающий радиолюбитель знает его, но для начала он как раз подойдёт. Я сделал этот обзор самоделки для тех кому интересно как устроен магнит.

Перед инструкцией давайте посмотрим принцип работы электромагнита. Что говорит нам Википедия:

Электромагнит — устройство, создающее магнитное поле при прохождении электрического тока через него. Обычно электромагнит состоит из обмотки и ферромагнитного сердечника, который приобретает свойства магнита при прохождении по обмотке электрического тока.Вики

Не понятно? Объясню просто:

Когда электричество проходит по проводам и крутится вокруг гвоздя (сердечника), и гвоздь приобретает свойства природного магнита (как на холодильнике (сделанного из магнитной руды)). И без гвоздя магнит может работать только значительно слабее.

Где используются электромагниты:

Сильные электромагниты используются в разных механизмах для разных целей. К примеру, электромагнитный подъемный кран используется на металлургических и металлообрабатывающих заводах для перемещения металлического лома и готовых деталей. На заводах часто работают со станками которые ещё называют «магнитные столы», на которых можно работать с железным или стальным изделиями которые закрепляются магнитами с помощью мощных электромагнитов. Нужно только включить ток, чтобы крепко закрепить деталь в любом нужном положении на столе, выключите ток, чтобы освободить изделие. При расфасовке магнитных руд от немагнитных, к примеру при очистке кусков железной руды от пустой породы , используют магнитные сепараторы, при которых очищаемая руда проезжает через мощное магнитное поле электромагнитов, собирающее из него все магнитные элементы.

Нам потребуется:

Железный гвоздь
Тонкая изолированная проволка (чем больше тем лучше)
Батарейка (любой мощности, не меньше 1.5V)
Обьекты для проверки магнита (скрепки, кнопки, булавки)
Устройство зачистки проводов (Необязательно)
Клейкая лента

Правила безопасности:

Не пытайтесь подключать провода к розетке 220V. Наш электромагнит использует электричество, и когда вы подсоедините его к стандартному высокому напряжению, то тогда вас будет короткое замыкание во всём доме.
У вас должно быть много свободной проволоки до батарейки. Если так будет, у вас не будет сильного электрического сопротивления, и батарейка самоуничтожится!
Нашему электромагниту нужно только низкое напряжение. Если вы будете использовать высокое напряжение
вас ожидает удар током.

А сейчас к инструкции:
1.Обмотайте медную проволоку вокруг гвоздя, но так чтобы с каждого конца осталось где-то 30 см, следите за тем, чтобы проволока была закручена только в одну сторону или у вас будет два маленьких поля которые будут мешать друг-другу. ВАЖНО: Проволока должна быть накручена так, чтобы она лежала не далеко от предыдущего мотка, но и не была на нём.
Подсказка: Чем больше слоев тем сильнее магнит, можно сделать даже многослойную.

2.Сейчас давайте очистим концы медной проволоки (где-то 3 см), желательно делать с устройством очистки проводов. Их надо очистить для лучшего прохождения тока. После очистки, концы будут выглядеть светлее чем неочищенная.

3.Возьмите один конец проволоки и подключите его к плюсу батарейки, а затем склейте их с помощью клейкой ленты, так чтобы они касались друг-друга. И если прижать пальцем то мы запустим магнит.
ВАЖНО: Проволока и плюс батарейки должны соединяться постоянно.

Что мы сделали: Мы соединили контакты в одну цепь (по сути это короткое замыкание) и образуют магнитное поле (об этом я уже написал выше). Чтобы ее выключить надо отпустить проволоку.

ГОТОВО!

Чему мы научились: Мы узнали как устроен простой электромагнит и как его сделать и где он применяется.
Всем спасибо за то что вы прочитали это до конца! С вами был kompik92.

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Электромагниты — урок. Физика, 8 класс.

Катушка с железным сердечником внутри называется электромагнитом.

Электромагниты используются в механизмах приборов, как самостоятельные устройства.

Принцип действия показан на рис.\(1\). Дугообразный магнит способен удерживать металлический груз большой массы благодаря магнитным взаимодействиям.

Рис. 1. Изображение дугообразного электромагнита с грузом

Электромагниты нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Ведь сила электромагнита проявляется только при его подключении к источнику тока и практически исчезает при его отключении. Следует отметить, что сила электромагнита регулируется, т.е. она может бвть как большой, так и маленькой. Эта регулировка достигается изменением силы тока в цепи катушки. При увеличении силы тока, магнитное действие усиливается, а при уменьшении – ослабевает. В школьной лаборатории для этой цели используют реостат. Еще одно преимущество – размер. Электромагнит может быть любого размера в зависимости от назначения. На свалке машин, при перемещении металлических контейнеров, а также на прокатных станах используются электромагниты с сильным магнитным полем (рис. 2).

Рис. 2. Изображение электромагнита с сильным магнитным полем

На рис. 3 показан принцип работы магнитного сепаратора. Сепаратор позволяет очистить зерно от семян сорняков. Для этой цели в зерно добавляют очень мелкие железные опилки. Полученную смесь перемешивают. Поверхность зерна гладкая, поэтому железные опилки к ним не прилипают. Семена сорняков, напротив, не имеют гладкой поверхности. Поэтому железные опилки в них застревают.

Смесь из зерен, опилок и семян сорняков \(1\) высыпаются из бункера на вращающийся барабан \(2\), внутри которого находится сильный электромагнит \(5\). Как известно, железо хорошо притягивается магнитом. Поэтому железные опилки \(4\), прилипшие к семенам сорняков, хорошо притягиваются электромагнитом и отделяются от потока зерна \(3\), который электромагнит не притягивает.

Рис. 3. Изображение магнитного сепаратора

Применяются электромагниты в телеграфном, телефонном аппаратах и во многих других устройствах.

Источники:

Рис. 1. Указание авторства не требуется: Ядро Ток Электрический Электромагнит Железа Магнит, https://pixabay.com/images/id-2027309/, бесплатно для коммерческого использования.
Рис. 2. Указание авторства не требуется: Электромагнит Магнит Железа Свалке Металлолома, https://pixabay.com/images/id-569148/, бесплатно для коммерческого использования.
Рис. 3. Указание авторства не требуется: Воронка Синий Конус Шифр, https://pixabay.com/images/id-309721/, бесплатно для коммерческого использования.

Электромагниты

Подробности: Категория: Электротехника

Электромагниты и их применение (реле, контактор)

В 1820 г. датский физик Х. К. Эрстед (1777-1851) обнаружил действие электрического тока на магнитную стрелку. Однако магнитное поле отдельного проводника очень слабое. Наиболее сильным магнитным действием обладает проводник с током, свернутым в виде спирали, если в нее вставлен стальной сердечник. Катушка со стальным сердечником получила название электромагнита.

На рисунке изображен электромагнит(а) и его условное изображение на электрических схемах(б).
Электромагниты создают сильные магнитные поля. Первый электромагнит был изготовлен в 1825 г. английским изобретателем Уильямом Стердженом (1783-1850). Он имел вид подковы из мягкого железа, на который был намотан изолированный медный провод. С помощью этого электромагнита, подключавшегося к химическому источнику тока, поднимали до трех килограммов железа.
Более мощные подковообразные электромагниты сконструировал американский физик Джозеф Генри (1797-1878) в 1828 г. , применив многослойную обмотку из изолированной проволоки, обеспечивая грузоподъемность до одной тонны. В настоящее время электромагниты могут поднимать груз от долей грамма до сотен тонн, потребляя электрическую мощность от долей ватт до десятков мегаватт.
Используются электромагниты очень широко и имеют различные размеры (муфты сцепления, тормоза, выключатели, электрические машины, измерительные приборы и т.д.). Например, электромагнит Серпуховского ускорителя протонов длиною 1320 м состоит из 120 блоков общим весом 20 тыс. т. Несмотря на конструктивное разнообразие, все электромагниты состоят из следующих основных частей: катушки с токопроводящей обмоткой, намагничивающегося сердечника и якоря, передающего усилие деталям механизма.

Для снижения потерь энергии на нагревание сердечники выполняют из набора листов специальной стали. Подъемная сила электромагнита равна силе, которая необходима для отрыва от электромагнита притянутого им куска стали. Она определяется числом витков катушки, силой тока проходящего по катушке, магнитными свойствами сердечника.
Электромагнит нашел широкое применение в устройстве электромагнитного реле (термин реле происходит от французского геlауег — сменять, заменять), которое построил впервые американский физик Джозеф Генри. Первоначально реле предназначалось для усиления сигнала электротелеграфа. Линия связи делилась на несколько участков, в конце каждого из них помещался электромагнит с подвижным якорем и контактами, позволяющими подключить новый участок линии связи с более мощным источником тока. Это была как бы «перепряжка» тока в пути — по аналогии с конной почтой, когда на промежуточных станциях происходила смена лошадей.
Электромагнитное реле представляет собой электромеханический прибор, реагирующий на изменение величины или направления какого-либо параметра и позволяющий включать и выключать электрические устройства соответствующих участков электрической цепи. Реле широко применяется в системах автоматики, телеуправления, в аппаратах связи и т.п.

С помощью установки, изображенной на рис. справа, а, выясняют принцип действия реле, контакты которого работают на замыкание цепи.
Основная часть реле — электромагнит с сердечником П-образной формы, стальная пластинка (якорь), закрепленная на одном конце, и контакты, выполняющие роль выключателя другой электрической цепи (управляемой) со своим источником тока.
Схема реле (рис. б) имеет две электрические цепи: цепь управления (1) и исполнительную или управляемую цепь (2). Первая состоит из электромагнита, источника тока и выключателя, вторая — из источника тока, лампы накаливания, замыкающих контактов реле.
Как действует эта установка? При замыкании выключателя в цепи управления идет электрический ток, который, протекая по обмотке электромагнита, намагничивает его сердечник; к сердечнику притягивается якорь, замыкающий контакты и включающий исполнительную цепь со своим отдельным источником тока и потребителем (лампа накаливания, электродвигатель и др. ). Кроме реле с разомкнутой контактной парой широко применяется электромагнитное реле с нормально замкнутой контактной парой.

Разновидностью реле являются электромагнитные контакторы, которые предназначены для дистанционного включения и отключения электрических цепей, рассчитанных на сравнительно большее значение силы тока (например, для управления работой мощных электродвигателей троллейбусов, электрооборудования кранов и т.д.).

Контактор состоит из подвижных и неподвижных контактов и электромагнита, замыкающего контакты при прохождении тока по обмотке его катушки.
На рис. справа показана конструктивная схема однополюсного контактора. Контактор устанавливается на изоляционной панели 1. Он состоит из катушки 2 со стальным сердечником 3, подвижного якоря 4, силовых контактов 5, а также дугогасительной камеры и системы блокировочных контактов (нормально открытых и нормально закрытых).

Силовые контакты рассчитаны на включение и выключение значительных токов (десятки и сотни ампер). Блокировочные контакты используются для различного рода переключений в цепях управления и рассчитаны на относительно небольшую силу тока (доли и единицы ампера).

Если катушку электромагнита включают в цепь источника тока, то якорь контактора притягивается к сердечнику и замыкает силовые контакты. Одновременно с этим замыкаются нормально открытые и размыкаются нормально закрытые контакты.
При отключении катушки электромагнита главные и блокировочные контакты возвращаются в исходное положение. В зависимости от числа контактных пар различают одно-, двух- и трехполюсные контакторы.

Управление контактором производят с помощью кнопочной станции (рис. слева), состоящей из двух кнопок
«Пуск» (черная) и «Стоп» (красная).

Кнопка «Пуск» в начальном положении разомкнута, а кнопка «Стоп» — замкнута.
Кнопки соединены с металлическими пластинками 1, на которых установлены подвижные контакты 2. При нажатии кнопки «Пуск» неподвижные контакты 3 замыкаются, а при отпускании пружина 4 возвращает кнопку и контакты в исходное положение. При нажатии кнопки «Стоп» неподвижные контакты 3 размыкаются, а при отпускании кнопки они вновь замкнутся.
Контактор вместе с кнопочной станцией представляет собой магнитный пускатель, применяемый для управления работой станков и других электротехнических устройств.

Подъемные электромагниты и грейферы

Категория:

Грузоподъемные краны предприятий

Публикация:

Подъемные электромагниты и грейферы

Читать далее:

Подъемные электромагниты и грейферы

Для подъема и перемещения сортового проката черных металлов, чугунных чушек, стального скрапа, стружки и металлолома в промышленности эффективное применение получили подъемные электромагниты. Отечественная промышленность выпускает два вида подъемных магнитов: круглые типов М22ВТ2, М42ВТ2 и М62ВТ2, а также прямоугольные типов ПМ15ВТ2 и ПМ25ВТ2 в нормальном и тропическом исполнении.

Круглые электромагниты предназначены для перемещения плит, болванок, чушек, рулонов, скрапа, стружки. При помощи прямоугольных магнитов транспортируют длинномерные грузы: сортовой прокат, балки, трубы и пр. В зависимости от размеров груза и его массы применяют несколько электромагнитов, одновременно работающих на общей траверсе.

Круглый подъемный электромагнит состоит из двух полюсов: наружного 1 и внутреннего 9, а также катушки 2 электромагнита с секциями 10, размещенной в герметичной оболочке в стальном корпусе 3 (рис. 31). Корпус отлит из малоуглеродистой стали марки 25Л-1, обладающей высокой магнитной проницаемостью. Сверху корпус закрыт металлической шайбой 4 с пробкой 5, а снизу — листом 11 из латуни, обладающей незначительной магнитной проницаемостью. Ток к электромагниту подводят по гибкому кабелю, который подключают к зажимам 7 в коробке 6. На трех цепях 8 электромагнит подвешивают к рым-кольцу, которое навешивают на крюк крана.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Катушка электромагнита работает от постоянного тока напряжением 220 В, для получения которого на грузоподъемном кране устанавливают специальный преобразователь переменного тока в постоянный. Для поддержания питающего электрокабеля постоянно в натяжении на грузовой тележке крана устанавливают кабельный барабан (пружинный или с приводом от механизма подъема груза). Аналогичным образом выполнен прямоугольный электромагнит.

Грузоподъемность электромагнита зависит от характера перемещаемого груза. Если грузоподъемность магнита при работе со стальными болванками принять за 100%, то при перегрузке стального скрапа она составит 3…10%, а при работе со стружкой — всего 1,5…2%. Нагревание электромагнита до температуры +200° С ведет к резкому уменьшению его грузоподъемности, а при температуре 720° С грузоподъемность становится равной нулю.

К недостаткам подъемных электромагнитов следует отнести непостоянную по величине грузоподъемность, недостаточную надежность соединения с перемещаемым грузом, значительное нагревание магнита при работе, необходимость оснащения крана кабельным барабаном и возникновение при работе вредных сильных магнитных полей.

В настоящее время проходят испытания разработанные ВНИИПТМашем грузоподъемные постоянные магниты, лишенные ряда отмеченных выше недостатков. Для отрыва груза кратковременно включают вспомогательный электромагнит, нейтрализующий магнитное поле постоянного магнита.

Рис. 31. Подъемный электромагнит M22BT2

Для работы с насыпными и кусковыми материалами, а также для перегрузки длинномерных лесоматериалов применяют грейферы (от одноименного немецкого слова — хватать) — специальные грузозахватные устройства с поворотными челюстями. Челюсти являются захватными элементами грейфера; они шарнирно закреплены на раме и захватывают перемещаемый груз. По конструкции различают грейферы: двухчелюстные, перерабатывающие насыпные грузы, многочелюстные, перерабатывающие крупнокусковые грузы и трех-четырехлапные — для длинномерных грузов. По типу привода механизма замыкания челюстей грейферы разделяют на две группы: канатные, у которых челюсти замыкают посредством одного или нескольких канатов, и приводные.

Рис. 32. Одноканатный грейфер с промежуточной траверсой снабженные для замыкания челюстей специальным механизмом

Грузоподъемные кракы обычно оснащают одноканатными съемными грейферами, навешиваемыми на кран. В этих грейферах весь цикл работы — загрузку, подъем груженого грейфера, раскрывание челюстей (выгрузку) и опускание грейфера на материал для повторения цикла выполняет один подъемно-замыкающий канат, связанный с механизмом подъема груза крана. В этом состоит главное преимущество одноканатного грейфера — работа от однобарабанной лебедки подъема груза крана. Остальные конструкции грейферов требуют применения двухбарабанной лебедки (двух механизмов) либо установки самостоятельного привода на грейфере и подачи к нему электроэнергии по кабелю.

Существует несколько конструкций одноканатного грейфера: с падающим рычагом, с промежуточной траверсой, с компенсирующими барабанами, раскрываемые с помощью колокола, и т. д. Рассмотрим принцип действия полиспастного одноканатного грейфера с промежуточной траверсой, навешенного с помощью скобы на крюк грузоподъемного крана (рис. 32). В момент зачерпывания грейфера его головка и рама связаны между собой (расстояние между ними Ci) промежуточной траверсой, которая при помощи замкового устройства соединена с рамой. При подъеме грейфера (вытягивании вверх каната) рама и головка сближаются и так как челюсти грейфера закреплены шарнирно на раме, а задние их части шарнирно через тяги связаны с головкой, происходит поворот челюстей, внедрение их в материал и его зачерпывание. После чего грейфер закрывается; расстояние между головкой и рамой грейфера уменьшилось до Сг. Далее груженый грейфер поднимают и перемещают к месту выгрузки. Для выгрузки материала (раскрывания челюстей грейфера) необходимо отсоединить раму от головки, что достигается автоматически при опускании грейфера и касании его опорной поверхности. При этом вес грейфера воспринимает опорная поверхность и усилие на промежуточной траверсе уменьшается до нуля. После чего замковое устройство освобождает траверсу (позиция III).

Последующий подъем грейфера вызовет подъем травесы, упирание ее в головку и раскрывание грейфера под действием веса грейфера и материала, в результате чего произойдет выгрузка материала. Затем грейфер возвращают в исходное положение и цикл работы повторяют.

Рекламные предложения:

Читать далее: Эксплуатация стальных канатов и съемных грузозахватных устройств

Категория: —
Грузоподъемные краны предприятий

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Составные грузоподъемные электромагниты — Статьи

«Кировский завод электромагнитов «ДимАл», занимаясь разработкой и изготовлением грузоподъемного электромагнитного оборудования для металлургических заводов и комбинатов, а так же для всех ломозаготовительных и ломоперабатывающих предприятий, представляет иной, новый подход к изготовлению грузоподъемных электромагнитов. Основываясь на опыте и практических испытаниях, основными недостатками ранее применяемых грузоподъемных электромагнитов, в частности М22, М42, М62 и их модификаций, являются неравномерный нагрев катушки электромагнита и неравномерное распределение магнитного поля по всей рабочей зоне электромагнита в процессе работы.

Неравномерный нагрев катушки электромагнита складывается из того, что использующиеся на данный момент конструкции катушек обладают высокой концентрацией магнитного потока по внутреннему полюсу электромагнита – в результате того, что здесь расположено наибольшее число витков катушки, которые значительно ухудшают условия теплоотвода. Температура у витков расположенных вблизи от полюсов, через которые происходит отвод тепла, – ниже, чем у витков расположенных в центре катушки.

Наши технические специалисты решили данную проблему следующим образом: катушка электромагнита выполняется из трех частей, причем первая и третья выполнены из медного провода и размещены соответственно вдоль внутреннего и наружного полюса, а вторая размещена между первой и третьей частями и выполнена из алюминиевого провода большего сечения. Сущность разработки поясняется чертежом, где на рисунке «1» показан общий вид электромагнита. Грузоподъемный электромагнит состоит из магнитопровода, образованного основанием 1, внутренним полюсом 2 и наружным полюсом 3, а также катушки, состоящей из трех частей 4, 5 и 6, размещенной в полости магнитопровода 7. При этом внутренняя часть катушки 4 расположена вдоль внутреннего полюса 2, наружная часть 6 – вдоль наружного полюса 3, а средняя часть 5 занимает все пространство в средней части полости, расположенное между частями 4 и 6. Части 4 и 6 выполнены из медного провода, а часть 5 – из алюминиевого провода большего сечения.

Выполнение из меди внутренней части 4 катушки, где средняя длина и вес витка невелики, позволяет разместить в небольшом объеме и при небольшой массе довольно много витков и создать значительную магнитодвижущую силу. Охлаждение этой части катушки производится преимущественно передачей тепла на магнитопровод через внутренний полюс. Наружная часть 6 катушки имеет большую длину витков и большее активное сопротивление, поэтому в ней выделяется больше тепла. В то же время эта часть катушки охлаждается лучше благодаря отводу тепла через наружный полюс, имеющий хорошее воздушное охлаждение. Средняя часть 5 катушки выполнена из алюминиевого провода большого сечения, что компенсирует меньшую электропроводность алюминия. Так как активное сопротивление этой части катушки при замене меди на алюминий не возросло, то и выделение в ней тепловой энергии осталось на прежнем уровне. Однако, за счет увеличения объема этой части катушки и площади ее поверхностей, удельное выделение тепла, приходящееся на единицу объема и на единицу поверхности охлаждения, уменьшилось, что привело к снижению температуры в этой части катушки, находящейся в наихудших условиях по отводу тепла.

Так же при теоретических расчетах, а затем и при практических испытаниях грузоподъемных электромагнитов с данным типом обмотки, было установлено, что значительное влияние на равномерный нагрев катушки, не превышающий допустимую рабочую температуру изоляции электромагнита, оказывает оптимальное соотношение витков в частях катушки 6 и 4 относительно общего числа витков катушки. Инженеры ООО «КЗЭ ДимАл», используя многолетний опыт работы в сфере производства и модернизации грузоподъемного электромагнитного оборудования, добились оптимизации данных значений.

Грузоподъемные электромагниты, выполненные с учетом вышеупомянутых требований, способны работать непрерывно неограниченное время, поскольку установившееся значение температуры в них не превышает допустимой для изоляции величины. Неравномерное распределение магнитного поля по всей рабочей зоне ранее применяемых электромагнитов приводит к тому, что при работе электромагнита со скрапом различной плотности, самая высокая его концентрация наблюдается в области внутреннего полюса, где площадь магнитного взаимодействия небольшая. На остальной части площади электромагнита магнитный поток значительно слабее, поэтому и грузоподъемность для скрапа различной плотности низкая. Такая конструкция электромагнита обеспечивает высокую грузоподъемность при работе с массивными предметами, не имеющими развитых плоских поверхностей, соприкасающихся с электромагнитом в одной точке, т.е в зоне наибольшей концентрации магнитного потока.

Для обеспечения оптимальной работы грузоподъемного электромагнита с сыпучими грузами – скрапом различной плотности инженерами ООО «КЗЭ ДимАл», разработана и запатентована специальная трех полюсная конструкция электромагнита, позволяющая обеспечить высокую грузоподъемность не только при работе со скрапом, но и при работе электромагнита с массивными предметами. А размещение защитной шайбы с опорой на все три полюса обеспечивает ее высокую прочность. Это достигается тем, что в грузоподъемном электромагните, содержащем магнитопровод с основанием, внутренним, средним и наружным полюсами, наружную катушку управления, расположенную между наружным и средним полюсами, выполняют из алюминиевого провода, а внутреннюю катушку управления, расположенную между внутренним и средним полюсами выполняют из медного провода меньшего сечения.

Сущность разработки поясняется чертежом, где на рисунке «2» показан общий вид электромагнита. Электромагнит состоит из магнитопровода с основанием 1, внутреннего полюса 2, наружного полюса 3, среднего полюса 4, наружной катушки управления 5, выполненной из изолированного алюминиевого провода, внутренней катушки управления 6, выполненной из изолированного медного провода меньшего сечения, защитной шайбы 7, расположенной между внутренним и наружной полюсами, и опирающейся на средний полюс 4, а также заливочной массы 8, заполняющей зазоры вокруг катушек управления 5 и 6. Выполнение катушки 5 из более легкого и обладающего высокой теплопроводностью алюминиевого провода уменьшает вес электромагнита, улучшает его тепловой режим. Выполнение катушки 6 из медного провода небольшого сечения позволяет сконцентрировать в полости между внутренним и средним полюсам достаточно много витков. Кроме того, применение среднего полюса, позволило увеличить суммарный магнитный поток и обеспечить равномерное распределение магнитного поля по всей рабочей зоне электромагнита. Совокупность всех изложенных выше конструктивных решений и позволила обеспечить высокую грузоподъемность электромагнита для плиты, для шара и для реального скрапа переменной плотности.

Электромагниты постоянного тока типов ВВ400-15.

Данная статья носит информативный характер. Чтобы узнать цены, сроки, наличие, аналоги, перейдите в каталог

ТУ — 16-529.129-83.
Электромагниты постоянного тока типов ВВ400-15 и ВВ400-15А предназначены для управления (включения и отключения) воздушными выключателями.

Электромагниты пригодны для работы в стационарных установках, устанавливаются на вертикальной или горизонтальной плоскости в шкафу управления воздушным выключателем и должны обеспечивать управление его пневматической системой.

Магнитная система электромагнита соленоидного типа.

Катушка электромагнита состоит из двух последовательно соединенных между собой обмоток, вторая обмотка (изготовленная из высокоомного провода) зашунтирована размыкающим контактом блока вспомогательных контактов электромагнита, а замыкающий контакт этого же блока вспомогательных контактов на клеммную колодку не выведен, и использование его не допускается.

Контакты электромагнита изготавливаются из серебра.
Электромагнит выдерживает 5000 включений без механических повреждений.
Минимальное напряжение на контактах, В, не менее — 24.
Климатическое исполнение — У2 и Т2 по ГОСТ15150-69.

Типоисполнения и технические данные электромагнитов указаны в таблице:

Тип электромагнита	Количество вспомогательных контактов	Номинальное напряжение электромагнита, В
ВВ400-15	4	110, 220
ВВ400-15А	2	110, 220

В заказе следует указать:

Тип электромагнита.
Исполнение контактов вспомогательной цепи.
Напряжение втягивающей катушки.
Климатическое исполнение по ГОСТ15150-69.
Номер технических условий.
При заказе контакторов на экспорт указать слово «Экспорт».

Электромагнит — обзор | ScienceDirect Topics

Экспериментальные варианты по MCD-спектроскопии

«Базовый» MCD-прибор похож на тот, что используется для электронной абсорбционной спектроскопии, за исключением того, что свет должен быть поляризованным по кругу (см. Рисунок 1). Фотоупругий модулятор (PEM) вводит линейно поляризованный свет и преобразует его в свет с круговой поляризацией, при этом поочередно генерируются RCP и LCP. Детектор регистрирует флуктуацию сигнала на частоте ∼50 Гц, а это a.c. сигнал вводится в чувствительный усилитель, способный обнаруживать очень небольшие различия в интенсивности. Сам образец помещается между двумя полюсами магнита, а сам магнит ориентируется так, чтобы направление поля, H ₀, было параллельно (или антипараллельно) направлениям распространения света. .

Варианты метода генерации поля, электромагнит против сверхпроводящего магнита

В некоторых системах используется простой электромагнит, способный создавать магнитные поля до 1.5 т (15 000 г). Этот метод прост и быстр, поскольку требует только охлаждающей воды и регулирования температуры образца. Напротив, другие системы MCD используют сверхпроводящие магниты, которые имеют более строгие экспериментальные ограничения (такие как охлаждение жидким гелием и более длительное время настройки до начала сбора экспериментальных данных), но способны генерировать магнитные поля величиной до 50 Тл.

Вариации в исследуемой спектральной области

Ближний инфракрасный (ближний ИК, NIR) против УФ-видимого (ультрафиолетового и видимого): как электромагниты, так и сверхпроводящие магниты могут успешно использоваться не только в более распространенных ∼800–200 нм спектральные области (УФ-видимая область), но также и в ближней ИК-области.Был достигнут значительный успех в отнесении аксиальных лигандов к биологическим гем-системам посредством изучения данных MCD для ближней ИК-области.

VT и VTVH MCD

Это MCD с переменной температурой и / или с переменной температурой с переменным полем, соответственно, с использованием сверхпроводящего магнита, с колебаниями температуры до ∼1,5 K и вариациями магнитного поля от ∼1 до 50. T.

VTVH MCD используется для изучения электронной структуры основного состояния, такой как расщепление основного состояния, особенно для некрамерсовских ионов, которые не всегда имеют спектры ЭПР.Этот подход является обычно полезным исследованием основных электронных свойств парамагнитных ионов металлов. MCD не является «методом объемных свойств», как магнитная восприимчивость, поэтому он не подвержен ошибкам из-за парамагнитных примесей. Спектроскопия МКД, поскольку это разновидность электронной абсорбционной спектроскопии, может сосредоточиться на определенных ионах металлов. VTVH может определять «одноионное расщепление в нулевом поле (ZFS)» и константу обменной связи Дж . Для сравнения, ЭПР нельзя использовать в системах, не являющихся крамерсовскими, даже в спиновых системах с большой ZFS. Как только электронные свойства основного состояния известны, можно определить изменения в J или в ZFS. Этот подход, при котором исследуются образцы при очень низких температурах, вплоть до 1,5 К, по-прежнему является абсорбционным методом, поэтому образец должен быть оптически прозрачным. Обычно это достигается растворением образца, например, в Глицерин-буфер 50:50 (водная среда).

Низкотемпературная МКД-спектроскопия — чрезвычайно полезный инструмент для различения электронных переходов, возникающих из диамагнитного (S = 0) основного состояния, и переходов, возникающих из парамагнитного (S> 0) основного состояния.Это связано с тем, что уровень S = 0 невырожденный и, следовательно, не может обеспечить зависящий от температуры член ° C в присутствии магнитного поля.

«Быстрый» MCD, также называемый TRMCD (MCD с временным разрешением)

Обзор методологии и приложений нано- и пикосекундных экспериментов MCD см. В разделе «Дополнительная литература». Этот подход потребовал значительной модификации оборудования, используемого для анализа проб, в частности, с использованием эллиптически поляризованного света. Эта работа привела к захватывающим результатам, позволяющим исследовать временные молекулярные частицы.Применения наносекундной MCD были сосредоточены в первую очередь на лигандных комплексах гемовых белков и их фотопродуцируемых промежуточных продуктах диссоциации, особенно с учетом интенсивных максимумов поглощения гемовых систем (типичное значение ε 100 000 M ⁻¹ см ⁻¹), и их сильные сигналы MCD даже при комнатной температуре.

На сегодняшний день основное внимание в экспериментах уделяется системам с неспаренными спинами (комплексы металлов), вращательной симметрией (ароматические молекулы, такие как аминокислота тритофан, порфирины) и металлопорфирины (белки гема).Интересное применение было получено от TRMCD фотодиссоциированных аддуктов CO, например белки гема, такие как цитохром c оксидаза млекопитающих: диамагнитный низкоспиновый гексакоординированный Fe (II) гема двухвалентный CO становится парамагнитным высокоспиновым пентакоординированным Fe (II) с сопутствующим появлением нового С терм. В случае пикосекундного TRMCD используются пикосекундные лазеры. Одно из таких приложений продемонстрировало, что после фотодиссоциации лиганда CO, связанного с белком гема миоглобином, происходит переход от гексакоординированного гема к пентакоординированному «в пределах времени нарастания инструмента 20 пс».

VMCD, вибрационный MCD, в частности рамановский

Магнитная рамановская оптическая активность определяет переходы электронов между энергетическими уровнями, создаваемыми приложенным внешним магнитным полем; здесь возникают проблемы из-за ограничений на напряженность поля. MVCD (магнитно-колебательный CD) расщепляет вырожденные уровни колебательных переходов и помогает в анализе связывания.

Магнитный круговой дихроизм, обнаруживаемый рентгеновскими лучами (XMCD)

Этот метод недавно превратился в важный метод магнитометрии.Этот метод имеет уникальные преимущества в том, что он может использоваться для количественного определения спинового и орбитального магнитных моментов для конкретных элементов, а также может использоваться для определения их анизотропии посредством анализа экспериментальных спектров. Например, XMCD применялся для исследования тонких пленок многослойных переходных металлических слоев, таких как Cu или Fe.

Метод XMCD — это метод, в котором свойства 3 d электронов исследуются путем возбуждения 2 p остовных электронов в незаполненные 3d-состояния.Переход p → d доминирует в спектре поглощения рентгеновского излучения с L-краем. Рентгеновская спектроскопия железа с L-краем оказалась полезной, поскольку переходы из основного состояния 2 p в возбужденные состояния 3 d являются сильными и дипольно разрешенными, а небольшая естественная ширина линий также указывает на потенциально сильные спектры МКД. . Также были изучены интенсивные спектры XMCD с L-краем железо-серного белка рубредоксина и 2Fe-2S-центра Clostridium pasteurianum . Как знак XMCD, так и его зависимость от поля можно использовать для характеристики типа связи между ионами магнитных металлов и силы такой связи.

Электромагнит | инструмент | Британника

Электромагнит , устройство, состоящее из сердечника из магнитного материала, окруженного катушкой, через которую пропускается электрический ток для намагничивания сердечника. Электромагнит используется везде, где требуются управляемые магниты, например, в устройствах, в которых магнитный поток должен изменяться, реверсироваться или включаться и выключаться.

Инженерное проектирование электромагнитов систематизировано с помощью концепции магнитопровода.В магнитной цепи магнитодвижущая сила F, или F м определяется как ампер-витки катушки, которая генерирует магнитное поле для создания магнитного потока в цепи. Таким образом, если катушка с n витков на метр проводит ток i ампер, поле внутри катушки составляет ni ампер на метр, а магнитодвижущая сила, которую она генерирует, составляет nil ампер-витков, где l — длина катушки. Более удобно, магнитодвижущая сила составляет Ni, , где N — общее количество витков в катушке.Плотность магнитного потока B в магнитной цепи эквивалентна плотности тока в электрической цепи. В магнитной цепи магнитным эквивалентом тока является полный поток, обозначенный греческой буквой фи, ϕ , выраженный как BA, , где A — площадь поперечного сечения магнитной цепи. В электрической цепи электродвижущая сила ( E ) связана с током, i, в цепи, как E = Ri, , где R — сопротивление цепи.В магнитной цепи F = rϕ, , где r — сопротивление магнитной цепи и эквивалентно сопротивлению в электрической цепи. Магнитное сопротивление получается делением длины магнитного пути l на магнитную проницаемость, умноженную на площадь поперечного сечения A ; таким образом, r = л / мкА, греческая буква мю, мк, символизирует проницаемость среды, образующей магнитную цепь. Единицы измерения сопротивления — ампер-витки на вебер.Эти концепции могут быть использованы для расчета сопротивления магнитной цепи и, следовательно, тока, необходимого через катушку, чтобы протолкнуть желаемый магнитный поток через эту цепь.

Однако несколько допущений, используемых в этом типе расчетов, делают его в лучшем случае лишь приблизительным руководством к проектированию. Влияние проницаемой среды на магнитное поле можно представить себе как вытеснение магнитных силовых линий в себя. И наоборот, силовые линии, проходящие от области с высокой проницаемостью к области с низкой проницаемостью, имеют тенденцию расширяться, и это происходит в воздушном зазоре.Таким образом, плотность потока, которая пропорциональна количеству силовых линий на единицу площади, будет уменьшаться в воздушном зазоре за счет выступающих или окаймляющих линий по сторонам зазора. Этот эффект будет усиливаться при увеличении промежутков; могут быть сделаны грубые поправки для учета эффекта окантовки.

Также предполагалось, что магнитное поле полностью ограничено внутри катушки. Фактически, всегда существует определенное количество потока рассеяния, представленного магнитными силовыми линиями вокруг внешней стороны катушки, который не способствует намагничиванию сердечника.Поток утечки обычно невелик, если магнитная проницаемость относительно высока.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

На практике проницаемость магнитного материала зависит от плотности потока в нем. Таким образом, расчет может быть выполнен для реального материала, только если доступна фактическая кривая намагничивания или, что более полезно, график μ против B, .

Наконец, конструкция предполагает, что магнитопровод не намагничен до насыщения.Если бы это было так, плотность потока в воздушном зазоре в этой конструкции не могла бы быть увеличена, независимо от того, какой ток пропускался через катушку. Эти концепции более подробно рассматриваются в следующих разделах, посвященных конкретным устройствам.

Соленоид обычно представляет собой длинную катушку, по которой течет ток, создавая магнитное поле. В более узком смысле это название относится к электромеханическому устройству, которое производит механическое движение при подаче электрического тока. В своей простейшей форме он состоит из железного каркаса, охватывающего катушку, и цилиндрического плунжера, движущегося внутри катушки, как показано на рисунке 1. Для источника переменного тока потери в стали в сплошном каркасе ограничивают эффективность, и используется многослойный каркас, который состоит из стопки тонких листов железа, нарезанных соответствующей формы и уложенных слоем изоляционного лака между ними. простынь. Когда катушка находится под напряжением, плунжер перемещается в катушку за счет магнитного притяжения между ним и рамой, пока не войдет в контакт с рамой.

Рисунок 1: Элементы соленоида

Encyclopædia Britannica, Inc.

Соленоиды переменного тока имеют тенденцию быть более мощными в полностью открытом положении, чем устройства постоянного тока. Это происходит потому, что начальный ток, высокий из-за индуктивности катушки, уменьшается за счет воздушного зазора между плунжером и рамой. Когда соленоид закрывается, этот воздушный зазор уменьшается, индуктивность катушки увеличивается, а переменный ток через нее падает. Если соленоид переменного тока заедает в открытом положении, катушка может перегореть.

Когда соленоид полностью открыт, он имеет большой воздушный зазор, а высокое сопротивление этого зазора поддерживает низкий поток в магнитной цепи для данной магнитодвижущей силы, и сила, действующая на плунжер, соответственно низкая.Когда плунжер закрывается, сопротивление падает, а магнитный поток увеличивается, так что сила увеличивается постепенно. Производители соленоидов предоставляют кривые «сила-ход», чтобы пользователи могли выбрать правильные единицы для своих целей. Кривую можно изменить, нагружая плунжер пружиной, так что сила, прилагаемая на протяжении всего хода, может быть согласована с конкретной механической нагрузкой.

Различные части электромагнита

Электромагниты состоят из катушек проволоки, по которым протекает электрический ток.Эти токоведущие провода создают магнитные поля, у которых есть северный и южный полюса, как у обычных магнитов. Электромагниты имеют множество применений, и их можно найти в таких устройствах, как электродвигатели и генераторы.

Значение

Электромагниты — важная часть повседневной жизни. Их используют моторы и автомобильные стартеры. Они используются для выработки электроэнергии для питания зданий и устройств. Их энергия может быть преобразована в другие типы, например механическую, тепловую или звуковую. Электромагниты особенно полезны для выполнения электромеханических работ, таких как подъем, вытягивание, вращение или удержание.

Эксплуатация

Электромагниты ведут себя так же, как и обычные магниты. У них есть северный и южный полюса, и они подчиняются одним и тем же законам. Например, их северные полюса отталкивают северные полюса от других магнитов, но притягивают южные полюса. В отличие от обычных магнитов, они сконструированы так, что их магнитное поле непостоянно, поэтому оно исчезает при отключении электричества. Они также могут менять местами свои северный и южный полюса, чего не хватает обычным магнитам.

Конструкция

Основными компонентами электромагнита являются провод и источник питания.Источник питания может быть AC (переменный ток) или DC (постоянный ток). Проволока может иметь любую форму. Сила магнитного поля зависит от таких факторов, как сила тока, количество витков в проводе и материал, из которого он сделан. Например, электромагниты, сделанные из сверхпроводников, достаточно мощны, чтобы поднимать в воздух поезда на магнитной подвеске, которые используются в некоторых частях Европы и Азии.

Специальные типы электромагнитов

Соленоиды — это электромагниты в форме спирали.Иногда их делают с железом внутри, чтобы усилить магнитное поле.

Тороиды — это соленоиды, изогнутые в виде окружности. Их силовые линии магнитного поля образуют концентрические круги.

Трансформаторы — это два соленоида с железными сердечниками внутри, соединенные вместе. Изменяющийся ток в первой катушке вызывает изменяющийся магнитный поток во второй. Этот изменяющийся магнитный поток, в свою очередь, создает электродвижущую силу или ЭДС. Трансформаторы работают только с переменным током.

Электродвигатели состоят из катушек с током, вращающихся в магнитном поле. Петли исправно меняют направление. Они используются для преобразования электрической энергии в механическую. Электрические генераторы также состоят из токонесущих катушек, которые вращаются в магнитном поле, и они питаются от механических устройств, производящих энергию, таких как уголь. Их функция — преобразовывать механическую энергию в электрическую.

Применение

Соленоиды используются в качестве клапанов, переключателей, для создания магнитных полей в закрытых помещениях и для электромеханических работ.

Тороиды чаще всего используются в устройствах ядерного магнитного резонанса, в системах безопасности и для неразрушающего контроля.

Трансформаторы в основном используются для преобразования или преобразования высокого переменного напряжения в более низкие и наоборот. Они встречаются в линиях электропередач и источниках питания.

Электродвигатели используются для питания таких устройств, как автомобили, бытовая техника, инструменты и фены. Электрогенераторы вырабатывают переменный ток, используемый для питания зданий и устройств.

Вопросы и ответы — Что такое электромагнит?

Что такое электромагнит?

Электромагнит — это магнит, работающий на электричестве. В отличие от постоянного магнита, силу электромагнита можно легко изменить, изменив количество электрического тока, протекающего через него. Полюса электромагнита можно даже поменять местами, изменив направление потока электричества.

Электромагнит работает, потому что электрический ток создает магнитное поле.Магнитное поле, создаваемое электрическим током, образует круги вокруг электрического тока, как показано на схеме ниже:

Если провод, по которому проходит электрический ток, сформирован в серию петель, магнитное поле может быть сконцентрировано внутри петель. . Магнитное поле можно еще больше усилить, намотав провод на сердечник. Атомы некоторых материалов, таких как железо, никель и кобальт, ведут себя как крошечные магниты. Обычно атомы в чем-то вроде куска железа указывают в случайных направлениях, а отдельные магнитные поля стремятся нейтрализовать друг друга.Однако магнитное поле, создаваемое проволокой, намотанной вокруг сердечника, может заставить некоторые атомы внутри сердечника указывать в одном направлении. Все их маленькие магнитные поля складываются, создавая более сильное магнитное поле.

По мере увеличения тока, протекающего вокруг сердечника, количество выровненных атомов увеличивается и тем сильнее становится магнитное поле. По крайней мере, до определенного момента. Рано или поздно все атомы, которые можно выровнять, будут выровнены. В этот момент магнит считается насыщенным, и увеличение электрического тока, протекающего вокруг сердечника, больше не влияет на намагниченность самого сердечника.

Связанные страницы:

Вы знаете, что такое электромагнит?

На каких работах используются электромагниты?

Как сделать электромагнит?

BEAMS Activity — Магниты и электромагниты

Наука в домашних условиях — Электромагниты (видеоэксперимент)

Workbench Projects — Electromanget Experiment Stand

Что такое электромагниты? — Магниты Блог

Электромагниты
магниты, которые работают с электричеством и много раз окружают нас без
нас замечают.Фактически, в военно-морском порту рок-концерт и дверь вашего
общий дом может иметь то, что они используют электромагниты, которые не более
чем устройства, которые создают магнитное поле за счет применения
электричество, как мы уже упоминали.

В отличие от
постоянные магниты, сила электромагнитов может быть легко изменена с помощью
изменение количества электрического тока, протекающего через них. Полюса
электромагнит можно даже перевернуть, чтобы обратить поток электричества.

Электромагниты работают, потому что электрический ток создает магнитное поле.Магнитное поле, создаваемое электрическим током, образует круги вокруг электрического тока. Если кабель, по которому проходит электрический ток, образован серией петель, магнитное поле может быть сконцентрировано внутри петель.

Электромагниты мощные

Верфи,
например, используйте чрезвычайно мощные электромагниты для перемещения тяжелых предметов
металлолом или даже целые автомобили из одного места в другое. Ваша любимая группа
использует электромагниты для усиления звука, выходящего из динамиков, а когда
кто-то звонит в дверь, маленький электромагнит тянет металлическую трещотку
против колокола.

Механически,
электромагниты довольно простые. Они состоят из отрезка токопроводящего кабеля,
обычно медь, обернутая вокруг куска металла. Как чудовище Франкенштейна,
это выглядит немного больше, чем набор незакрепленных деталей, пока электричество
выходит на сцену. Но вам не нужно ждать шторма, чтобы
электромагнит к жизни. Подается ток либо от батареи, либо
еще один источник электричества и течет по кабелю. Это создает
магнитное поле вокруг свернутой проволоки, намагничивая металл как постоянный
магнит.Электромагниты полезны, потому что вы можете активировать и деактивировать
магнит, замкнув или прервав цепь соответственно.

Электромагниты отличаются от
постоянные магниты

Перед
зайдя слишком далеко, важно уточнить, что существует разница между
электромагниты и обычно используемые «постоянные» магниты, например
которые держат искусство вашего поддона в холодильнике.

Как
вы знаете, у магнитов два полюса, «северный» и «южный», и
привлекают предметы из стали, железа или их комбинации.Равные полюса
отталкиваются друг от друга, а противоположности притягиваются друг к другу (ах, пересечение
романтика и физика). Например, если у вас есть два стержневых магнита с их концами
отмечены «север» и «юг», северный конец одного магнита
привлечет южный конец другого. С другой стороны, северная оконечность
один магнит будет отталкивать северный конец другого (и, аналогично, южный
отвергнет юг). Это ясно? Ну а в случае с электромагнитами,
они работают одинаково, с той разницей, что они делают это в
«Временный» способ.

The
дверной звонок — хороший пример того, как электромагниты могут быть использованы в приложениях.
где постоянные магниты просто не имеют смысла. Когда гость нажимает кнопку
передняя дверь

кнопка,
электронная схема внутри дверного звонка замыкает электрическую цепь, которая
означает, что цепь замкнута и «включено».

The
замкнутая цепь позволяет электричеству течь, создавая магнитное поле и
заставляя трещотку намагничиваться. Фурнитура большинства колоколов состоит из
металлический колокол и металлическая трещотка, которые, когда магнитные заряды заставляют их звучать
вместе вы слышите дверной звонок внутри и можете ответить на дверь.В
звонит звонок, гость отпускает кнопку, цепь размыкается и раздается звонок
прекращает свой адский перезвон. Этот магнетизм по требованию — вот что делает
электромагнит такой полезный.

Если
вы хотите узнать больше о магнитах, мы приглашаем вас узнать, как вы можете
размагнитить магнит, прочитав статью, которую мы для вас подготовили.

Как работают электромагниты | HowStuffWorks

Как мы упоминали во введении, основные электромагниты не так уж и сложны; вы можете построить простую его версию самостоятельно, используя материалы, которые, вероятно, валяются у вас дома.На металлический стержень наматывается токопроводящий провод, обычно изолированный медным. Провод нагревается на ощупь, поэтому важна изоляция. Стержень, на который наматывается провод, называется соленоидом , и возникающее магнитное поле излучается вдали от этой точки. Сила магнита напрямую связана с количеством витков проволоки вокруг стержня. Для более сильного магнитного поля провод следует наматывать плотнее.

Хорошо, это еще не все.Чем плотнее проволока наматывается на стержень или сердечник, тем больше витков делает ток вокруг него, увеличивая силу магнитного поля. Помимо того, насколько плотно намотан провод, материал, из которого изготовлен сердечник, также может контролировать силу магнита. Например, железо — это ферромагнетик , металл , что означает высокую проницаемость [источник: Бостонский университет]. Проницаемость — это еще один способ описания того, насколько хорошо материал может выдерживать магнитное поле. Чем более проводящим является определенный материал для магнитного поля, тем выше его проницаемость.

Вся материя, включая железный стержень электромагнита, состоит из атомов. Перед тем, как соленоид наэлектризован, атомы в металлическом ядре располагаются случайным образом, не указывая в каком-либо конкретном направлении. Когда вводится ток, магнитное поле проникает в стержень и выравнивает атомы. Когда эти атомы движутся в одном направлении, магнитное поле растет. Выравнивание атомов, небольшие области намагниченных атомов, называемые доменами , , увеличиваются и уменьшаются в зависимости от уровня тока, поэтому, управляя потоком электричества, вы можете контролировать силу магнита.Наступает точка насыщения, когда все домены выровнены, а это означает, что добавление дополнительного тока не приведет к увеличению магнетизма.

Управляя током, вы можете включать и выключать магнит. Когда ток отключается, атомы возвращаются в свое естественное, случайное состояние, и стержень теряет свой магнетизм (технически он сохраняет некоторые магнитные свойства, но не очень и ненадолго).

В обычных постоянных магнитах, таких как те, которые держат изображение семейной собаки у холодильника, атомы всегда выровнены, а сила магнита постоянна.Знаете ли вы, что вы можете уменьшить прилипающую силу постоянного магнита, уронив его? Удар может привести к тому, что атомы выйдут из строя. Их можно снова намагнитить, потерев их магнитом.

Электроэнергия для питания электромагнита должна откуда-то поступать, верно? В следующем разделе мы рассмотрим некоторые способы, которыми эти магниты получают сок.

Создание электромагнита — упражнение

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 4
(3-5)

Требуемое время: 45 минут

Расходные материалы на группу: 2 доллара США.00

Размер группы: 2

Зависимость действий: Нет

Associated Sprinkle: Создание электромагнита! (для неформального обучения)

Тематические области:
Физические науки, физика

Ожидаемые характеристики NGSS:

Резюме

Студенческие отряды исследуют свойства электромагнитов.Они создают свои собственные небольшие электромагниты и экспериментируют со способами изменения силы, чтобы взять больше скрепок. Студенты узнают о том, как инженеры используют электромагниты в повседневных применениях.
Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры проектируют электромагниты, которые являются основной частью двигателей. Электромагнитные двигатели — большая часть повседневной жизни, а также промышленности и фабрик.Мы можем даже не осознавать, что ежедневно взаимодействуем с электромагнитами, поскольку используем самые разные двигатели, чтобы облегчить себе жизнь. Обычные устройства, в которых используются электромагнитные двигатели: холодильники, сушилки для одежды, стиральные машины, посудомоечные машины, пылесосы, швейные машины, мусорные баки, дверные звонки, компьютеры, компьютерные принтеры, часы, вентиляторы, автомобильные стартеры, двигатели стеклоочистителей, электрические зубные щетки, электрические бритвы. , консервные ножи, колонки, музыкальные или магнитофонные проигрыватели и т. д.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

Сообщите, что электрический ток создает магнитное поле.
Опишите, как сделан электромагнит.
Исследуйте способы изменения силы электромагнита.
Перечислите несколько элементов, разработанных инженерами с использованием электромагнитов.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12,
образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов Achievement Standards Network (ASN) ,
проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика;
внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемые характеристики NGSS
3-ПС2-3.Задайте вопросы, чтобы определить причинно-следственные связи электрических или магнитных взаимодействий между двумя объектами, не контактирующими друг с другом. (Класс 3) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.

В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Пересекающиеся концепции
Задавайте вопросы, которые можно исследовать на основе таких закономерностей, как причинно-следственные связи. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Электрические и магнитные силы между парой объектов не требуют, чтобы объекты соприкасались. Размеры сил в каждой ситуации зависят от свойств объектов и их расстояний друг от друга, а для сил между двумя магнитами — от их ориентации относительно друг друга. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Причинно-следственные связи обычно выявляются, тестируются и используются для объяснения изменений. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Ожидаемые характеристики NGSS
3-ПС2-4. Определите простую конструктивную задачу, которую можно решить, применив научные идеи о магнитах. (Класс 3) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.

В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Пересекающиеся концепции
Определите простую проблему, которую можно решить путем разработки нового или улучшенного объекта или инструмента. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Электрические и магнитные силы между парой объектов не требуют, чтобы объекты соприкасались. Размеры сил в каждой ситуации зависят от свойств объектов и их расстояний друг от друга, а для сил между двумя магнитами — от их ориентации относительно друг друга. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Научные открытия о мире природы часто могут привести к новым и усовершенствованным технологиям, которые разрабатываются в процессе инженерного проектирования. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Общие основные государственные стандарты — математика

Представляйте и интерпретируйте данные.
(Оценка
4)
Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Вы согласны с таким раскладом?

Спасибо за ваш отзыв!
Представляйте реальный мир и математические проблемы, отображая точки в первом квадранте координатной плоскости, и интерпретируйте значения координат точек в контексте ситуации.(Оценка
5)
Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Вы согласны с таким раскладом?

Спасибо за ваш отзыв!
Графические точки на координатной плоскости для решения реальных и математических задач.(Оценка
5)
Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Вы согласны с таким раскладом?

Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

Студенты разовьют понимание отношений между технологиями и связи между технологиями и другими областями обучения.(Оценки
К —
12)
Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Вы согласны с таким раскладом?

Спасибо за ваш отзыв!
Материалы обладают множеством разных свойств.(Оценки
3 —
5)
Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Вы согласны с таким раскладом?

Спасибо за ваш отзыв!
Энергия бывает разных форм.(Оценки
3 —
5)
Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Вы согласны с таким раскладом?

Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

гвоздь, 3 дюйма (7.6 см) или длиннее (из цинка, железа или стали, но не из алюминия)
Изолированный медный провод 2 фута (0,6 м) (не менее AWG 22 или выше)
Аккумулятор типа D
несколько металлических скрепок, кнопок или булавок
широкая резинка
Сборка электромагнита Рабочий лист

Для каждой станции электромагнитного поля:

трубка для туалетной бумаги картонная
Изолированный медный провод (не менее AWG 22 или выше), несколько футов (1 м)
картон (~ 5 x 5 дюймов или 13 x 13 см)
прищепки или зажимы (по желанию)
малярная лента
резинка
2-3 батареи типа D
Аккумулятор 9 В (вольт)
несколько металлических скрепок, кнопок и / или булавок
запасных батарей, при наличии: 6 В, 12 В, фонари
(опция) изолента
2 малых компаса для ориентирования

На долю всего класса:

кусачки
устройства для зачистки проводов

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_mag_lesson2_activity1] для печати или загрузки.

Больше подобной программы

Две стороны одной силы

Студенты узнают больше о магнетизме и о том, как магнетизм и электричество связаны в электромагнитах. Они изучают основы работы простых электродвигателей и электромагнитов. Студенты также узнают о гибридных бензиново-электрических автомобилях и их преимуществах перед обычным бензиновым двигателем…

Электрические и магнитные личности мистера Максвелла

Студенты кратко знакомятся с уравнениями Максвелла и их значением для явлений, связанных с электричеством и магнетизмом. Рассмотрены и усилены основные понятия, такие как ток, электричество и силовые линии.Благодаря множеству тем и заданий учащиеся видят, как электричество и магнит …

Смена полей

Учащиеся индуцируют ЭДС в катушке с проволокой с помощью магнитных полей. Студенты рассматривают кросс-произведение относительно магнитной силы и вводят магнитный поток, закон индукции Фарадея, закон Ленца, вихревые токи, ЭДС движения и индуцированную ЭДС.

Магнитная личность

Студенты изучают свойства магнитов и то, как инженеры используют магниты в технике. В частности, студенты узнают о хранении на магнитной памяти, которое представляет собой чтение и запись информации данных с помощью магнитов, например, на жестких дисках компьютеров, zip-дисках и флеш-накопителях.

Предварительные знания

Некоторое знание магнитных сил (полюсов, сил притяжения). Для получения информации об электромагнитах см. Модуль «Магнетизм», Урок 2: Две стороны одной силы .

Введение / Мотивация

Сегодня мы поговорим об электромагнитах и создадим собственные электромагниты! Во-первых, может ли кто-нибудь сказать мне, что такое электромагнит? (Слушайте идеи студентов.Название электромагнита помогает нам понять, что это такое. (Напишите слово «электромагнит» на классной доске, чтобы учащиеся увидели его.) Давайте разберемся с ним. Первая часть слова, electro , звучит как электричество. Вторая часть слова, магнит , звучит так — магнит! Итак, электромагнит — это магнит, который создается электричеством.

Сегодня действительно важно помнить, что электричество может создавать магнитное поле . Это может показаться странным, потому что мы привыкли к магнитным полям, исходящим только от магнитов, но это действительно правда! Провод, по которому проходит электрический ток , создает магнитное поле. Фактически, простейший электромагнит представляет собой одиночный свернутый в спираль провод, по которому проходит электрический ток. Магнитное поле, создаваемое катушкой с проволокой, похоже на обычный стержневой магнит. Если мы поместим железный (или никелевый, кобальтовый и т. Д.) Стержень (возможно, гвоздь) через центр катушки (см. Рисунок 1), стержень станет магнитом, создавая магнитное поле.Где взять электричество для электромагнита? Что ж, мы можем получить это электричество несколькими способами, например, от батареи или от розетки.

Мы можем усилить это магнитное поле, увеличив количество электрического тока, проходящего через провод, или мы можем увеличить количество витков проводов в катушке электромагнита. Как вы думаете, что произойдет, если мы сделаем и то, и другое? Верно! Наш магнит будет еще сильнее!

Инженеры используют электромагниты при проектировании и производстве двигателей .Двигатели используются вокруг нас каждый день, поэтому мы постоянно взаимодействуем с электромагнитами, даже не осознавая этого! Вы можете вспомнить какие-нибудь двигатели, которые вы использовали? (Возможные ответы: стиральная машина, посудомоечная машина, консервный нож, вывоз мусора, швейная машина, компьютерный принтер, пылесос, электрическая зубная щетка, проигрыватель компакт-дисков [CD], проигрыватель цифровых видеодисков [DVD], видеомагнитофон, компьютер, электрическая бритва. , электрическая игрушка [радиоуправляемые машины, движущиеся куклы] и т. д.)

Процедура

Перед мероприятием

Соберите материалы и сделайте копии рабочего листа по созданию электромагнита.
Установите достаточное количество станций электромагнитного поля для размещения команд по два студента в каждой.
В качестве альтернативы, проведите обе части задания в виде демонстрации класса под руководством учителя.

Рис. 2. Установка для станции электромагнитного поля. Авторское право

Подготовка к работе со станциями электромагнитного поля: Оберните проволоку вокруг картонной трубки от туалетной бумаги 12–15 раз, чтобы получилась проволочная петля.Оставьте два длинных конца проволоки свисающими с катушки. Проделайте четыре дырочки в картоне. Проденьте концы проводов через картонные отверстия так, чтобы трубка и катушка картона были прикреплены к картону (см. Рисунок 2). Используйте прищепки, зажимы или скотч, чтобы прикрепить картон к столу или письменному столу. Используя малярную ленту или резинку, подсоедините один конец провода катушки к любой батарее, оставив другой конец провода неподключенным к батарее. Прикрепите к станции булавки, скрепки или кнопки. Также установите любые другие доступные запасные батареи (6 В, 12 В и т. Д.).) и два маленьких компаса для ориентирования на этой станции.
Подготовка к созданию электромагнита: Для этой части задания либо установите материалы на станции, либо раздайте их парам учеников, чтобы они поработали за их партами.
Отложите несколько дополнительных батарей, чтобы студенты могли проверить свои собственные электромагниты. Сюда могут входить 9-вольтовые батареи. Вы можете установить батарею 3 В, подключив 2 D-элемента последовательно, или батарею 4,5 В, подключив 3 D-элемента последовательно.
Отрежьте по одному куску проволоки длиной 2 фута (0,6 м) для каждой команды. С помощью приспособлений для зачистки проводов удалите примерно ½ дюйма (1,3 см) изоляции с обоих концов каждого куска провода.

Со студентами: Станции электромагнитного поля

Разделите класс на пары учеников. Раздайте по одному листу на команду.
При работе с настройкой перед занятием (см. Рисунок 2), в которой один конец спирального провода прикреплен к одному концу батареи, попросите учащихся соединить другой конец провода с другим концом батареи с помощью ленты или резинка.
Чтобы определить местонахождение магнитного поля электромагнита, попросите учащихся переместить компас по кругу вокруг электромагнита, обращая внимание на направление, которое указывает компас (см. Рисунок 3). Предложите учащимся нарисовать батарею, катушку и магнитное поле на своих рабочих листах. Используйте стрелки, чтобы показать магнитное поле. Пометьте положительный и отрицательный полюса батареи и полюса магнитного поля. Что произойдет, если вы повесите скрепку на другую скрепку рядом с катушкой (см. Рисунок 3)? (Ответ: свисающая скрепка движется, меняет направление и / или качается.)

Рис. 3. Эксперименты с магнитным полем электромагнита. Авторское право

Затем поменяйте местами подключение электромагнита, поменяв оба конца провода на противоположные концы батареи. (Когда направление тока в катушке или в электромагните меняется на противоположное, магнитные полюса меняются местами — северный полюс становится южным полюсом, а южный полюс становится северным полюсом.) Используйте компас, чтобы проверить направление магнитного поля. Сделайте второй рисунок. Снова повесьте скрепку возле катушки. Что происходит? (Ответ: опять же, свисающая скрепка движется, меняет направление и / или качается.)
Отсоедините хотя бы один конец провода от аккумулятора для экономии заряда аккумулятора.
Если позволяет время, используйте другие батареи и наблюдайте за изменениями. Более высокое напряжение означает больший ток, а чем больше ток, тем сильнее электромагнит.

Со студентами: создание электромагнита

Убедитесь, что у каждой пары учащихся есть следующие материалы: 1 гвоздь, 2 фута (0,6 м) изолированного провода, 1 батарейка типа D, несколько скрепок (или кнопок или булавок) и резинка.
Оберните проволоку вокруг гвоздя не менее 20 раз (см. Рисунок 4). Убедитесь, что ученики плотно накручивают ногти, не оставляя зазоров между проволоками и не перекрывая накладки.
Дайте ученикам несколько минут, чтобы посмотреть, смогут ли они самостоятельно создать электромагнит, прежде чем давать им остальные инструкции.
Чтобы продолжить изготовление электромагнита, подсоедините концы спирального провода к каждому концу батареи, используя резиновую ленту, чтобы удерживать провода на месте (см. Рисунок 4).

Рис. 4. Установка для изготовления электромагнита с использованием батареи, провода и гвоздя. Авторское право

Проверьте силу электромагнита, посмотрев, сколько скрепок он может поднять.
Запишите количество скрепок на листе.
Отсоедините провод от аккумуляторной батареи после проверки электромагнита. Может ли электромагнит подхватить скрепки при отключенном токе? (Ответ: нет)
Проверьте, как изменение конструкции электромагнита влияет на его прочность. Две переменные, которые необходимо изменить, — это количество витков вокруг гвоздя и ток в витой проволоке, используя другой размер или количество батарей. Для экономии заряда аккумулятора не забывайте отключать провод от аккумулятора после каждого теста.
Заполните рабочий лист; составить список способов использования электромагнитов инженерами.
В заключение проведите обсуждение в классе. Сравните результаты команд. Задайте учащимся вопросы для обсуждения инженерных вопросов после оценивания, представленные в разделе «Оценка».

Словарь / Определения

Батарея: элемент, несущий заряд, способный питать электрический ток.

ток: поток электронов.

Электромагнит: магнит, сделанный из изолированного провода, намотанного на железный сердечник (или любой магнитный материал, такой как железо, сталь, никель, кобальт), через который проходит электрический ток для создания магнетизма. Электрический ток намагничивает материал сердечника.

электромагнетизм: магнетизм, созданный электрическим током.

инженер: человек, который применяет свое понимание науки и математики для создания вещей на благо человечества и нашей планеты.Это включает в себя проектирование, производство и эксплуатацию эффективных и экономичных конструкций, машин, продуктов, процессов и систем.

магнит: объект, создающий магнитное поле.

магнитное поле: пространство вокруг магнита, в котором присутствует магнитная сила магнита.

двигатель: электрическое устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую.

постоянный магнит: объект, который сам генерирует магнитное поле (без помощи тока).

соленоид: катушка с проводом.

Оценка

Оценка перед началом деятельности

Предсказание : попросите учащихся предсказать, что произойдет, когда проволока намотана на гвоздь и добавлено электричество. Запишите их прогнозы на классной доске.

Мозговой штурм : В небольших группах предложите учащимся участвовать в открытом обсуждении. Напомните им, что никакая идея или предложение не «глупо».«Все идеи следует с уважением выслушать. Спросите студентов: что такое электромагнит?

Оценка деятельности

Рабочий лист : В начале упражнения раздайте Рабочий лист создания электромагнита. Попросите учащихся сделать рисунки, записать измерения и следить за действиями на своих рабочих листах. После того, как учащиеся завершат работу с рабочим листом, предложите им сравнить ответы со сверстниками или другой парой, давая всем учащимся время закончить. Просмотрите их ответы, чтобы оценить их уровень владения предметом.

Гипотеза : Пока ученики делают свой электромагнит, спросите каждую группу, что произойдет, если они изменят размер своей батареи. Как насчет большего количества витков проволоки вокруг гвоздя? (Ответ: Электромагнит можно сделать сильнее двумя способами: увеличив количество электрического тока, проходящего через провод, или увеличив количество витков проволоки в катушке электромагнита.)

Оценка после деятельности

Технические вопросы для обсуждения : запрашивайте, объединяйте и обобщайте ответы студентов.

Как инженер может модифицировать электромагнит, чтобы изменить силу его магнитного поля? Какие модификации могут быть самыми простыми или дешевыми? (Возможные ответы: увеличение количества катушек, используемых в соленоиде [электромагните], вероятно, является наименее дорогим и простым способом увеличить силу электромагнита. Или инженер может увеличить ток в электромагните. Или инженер может использовать металлический сердечник, который легче намагничивается.)
Как инженеры могут использовать электромагниты для разделения перерабатываемых материалов? (Ответ: Некоторые металлы в куче утилизации или вторичной переработки притягиваются к магниту и могут быть легко отделены.Цветные металлы должны пройти двухэтапный процесс, в котором к металлу прикладывают напряжение, чтобы временно вызвать в нем ток, который временно намагничивает металл, так что он притягивается к электромагниту для отделения от неметаллов.)
Каким образом инженеры могут использовать электромагниты? (Возможные ответы: инженеры используют электромагниты в конструкции двигателей. Примеры см. В возможных ответах на следующий вопрос.)
Как электромагниты используются в повседневной жизни? (Возможные ответы: двигатели используются вокруг нас каждый день, например, холодильник, стиральная машина, посудомоечная машина, консервный нож, мусоропровод, швейная машина, компьютерный принтер, пылесос, электрическая зубная щетка, проигрыватель компакт-дисков [CD], цифровой видеодиск. [DVD]-плеер, кассетный видеомагнитофон, компьютер, электробритва, электрическая игрушка [радиоуправляемые автомобили, движущиеся куклы] и т. Д.)

Практика построения графиков : Представьте классу следующие задачи и попросите студентов построить график своих результатов (или результатов всего класса). Обсудите, какие переменные привели к большему изменению силы электромагнита.

Постройте график, показывающий, как изменилась сила электромагнита, когда вы изменили количество витков проволоки в вашем электромагните.
Создайте график, показывающий, как сила вашего электромагнита изменялась при изменении тока (при изменении размера батареи).

Вопросы безопасности

Электромагнит может сильно нагреваться, особенно на клеммах, поэтому попросите учащихся отключать батареи через частые промежутки времени.

Советы по поиску и устранению неисправностей

Высокая плотность покрытия ногтей важна для создания магнитного поля. Если обернутые гвозди не действуют как магниты, проверьте обертки катушек учащихся, чтобы убедиться, что они не перекрещиваются, и что обертки плотно затянуты.Кроме того, используйте тонкую проволоку, чтобы обеспечить большее количество витков по длине гвоздя.

Железные гвозди работают лучше, чем болты, поскольку резьба болта не позволяет гладко наматывать медную проволоку, что может нарушить магнитное поле.

Избегайте использования неполностью заряженных аккумуляторов. Частично разряженные батареи не вызывают сильной и заметной магнитной реакции.

Если электромагниты становятся слишком горячими, попросите учащихся обращаться с ними в резиновых кухонных перчатках.

Расширения деятельности

Другой способ изменить ток в электромагните — использовать провода разного калибра (толщины) или из разных материалов (например: медь vs.алюминий). Попросите учащихся протестировать разные типы проводов, чтобы увидеть, как это влияет на силу электромагнита. В качестве контроля сохраняйте постоянным количество катушек и величину тока (батареи) для всех испытаний проводов. Затем, основываясь на результатах их отдыха, попросите учащихся предположить сопротивление различных проводов.

Масштабирование активности

Для младших классов попросите учащихся следовать инструкциям учителя по созданию простого электромагнита.Обсудите основное определение электромагнита и то, как электромагниты используются в повседневных приложениях.
Для старших классов попросите учащихся изучить способы изменения силы их электромагнитов, не давая им никаких подсказок или подсказок. Попросите учащихся изобразить данные своего рабочего листа в зависимости от количества катушек и / или размера батареи в их электромагните.

Авторские права

Авторы

Ксочитл Замора Томпсон; Джо Фридрихсен; Эбигейл Уотрус; Малинда Шефер Зарске; Дениз В.Карлсон

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы по цифровой библиотеке было разработано за счет грантов Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда (грант GK-12 № 0338326).Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Электромагнит

История

Принцип действия

Устройство

Классификация

Сверхпроводящий электромагнит

Самый мощный электромагнит

Электромагнит — устройство и принцип работы

Электромагниты — урок. Физика, 8 класс.

Электромагниты

Электромагниты

Подъемные электромагниты и грейферы

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рекламные предложения:

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Составные грузоподъемные электромагниты — Статьи

Электромагниты постоянного тока типов ВВ400-15.

Электромагнит — обзор | ScienceDirect Topics

Экспериментальные варианты по MCD-спектроскопии

Варианты метода генерации поля, электромагнит против сверхпроводящего магнита

Вариации в исследуемой спектральной области

VT и VTVH MCD

«Быстрый» MCD, также называемый TRMCD (MCD с временным разрешением)

VMCD, вибрационный MCD, в частности рамановский

Магнитный круговой дихроизм, обнаруживаемый рентгеновскими лучами (XMCD)

Электромагнит | инструмент | Британника

Различные части электромагнита

Значение

Эксплуатация

Конструкция

Специальные типы электромагнитов

Применение

Вопросы и ответы — Что такое электромагнит?

Что такое электромагниты? — Магниты Блог

Электромагниты мощные

Электромагниты отличаются от постоянные магниты

Как работают электромагниты | HowStuffWorks

Создание электромагнита — упражнение

Быстрый просмотр

Резюме

Инженерное соединение

Цели обучения

Образовательные стандарты

Список материалов

Рабочие листы и приложения

Больше подобной программы

Предварительные знания

Введение / Мотивация

Процедура

Словарь / Определения

Оценка

Вопросы безопасности

Советы по поиску и устранению неисправностей

Расширения деятельности

Масштабирование активности

Авторские права

Авторы

Программа поддержки

Благодарности

alexxlab

Вам также может понравиться

Рэс цао: Состав Управлений кабельных сетей МКС

Чем должна отличаться диэлектрическая обувь от остальной резиновой обуви: Чем диэлектрическая обувь должна отличаться от остальной резиновой

Гту квоу: Фильтры КВОУ для ГТУ и ГПА

Добавить комментарий Отменить ответ

Электромагниты отличаются от
постоянные магниты