Electromagnet 12v de bricolaj acasă. Cum să faci un electromagnet cu propriile mâini. Aplicație în scopuri industriale și economice
Astăzi, electromagneții sunt folosiți într-un număr mare de dispozitive și dispozitive. Mașini de ras electric, un magnetofon, o sonerie - și aceasta este o mică parte din acele dispozitive în care este instalat.
Dispozitivul unui electromagnet este destul de simplu, iar în acest articol voi încerca să explic principiul său de funcționare și să vă arăt cum să faceți un electromagnet de casă.
Un electromagnet este un dispozitiv care creează un câmp magnetic atunci când un curent trece prin el. Dacă luați un fir obișnuit și conectați un capăt la plusul bateriei, iar celălalt capăt la minus, atunci se formează un câmp magnetic în jurul firului. Adevărat, va fi foarte slab, pentru a-l întări, firul trebuie îndoit în spirală. În acest caz, spirele firului sunt apropiate și câmpul magnetic devine mai puternic.
Cum mai multa cantitate se întoarce și cu cât puterea curentului este mai mare, cu atât electromagnetul va atrage mai puternic. Puteți întări și mai mult câmpul magnetic prin înfășurarea firului în jurul unei tije de fier.
Un electromagnet de casă poate fi făcut dintr-un cui obișnuit, sârmă și o baterie. Pentru mai multă comoditate, adăugați bandă electrică la listă.
Pentru bobinare am folosit cupru fir solid, aproximativ un milimetru în diametru. Lăsați deoparte câțiva centimetri de margine și începeți să înfășurați firul în jurul unghiei.
Dacă este necesar, reglați înfășurarea astfel încât fiecare tură să se potrivească perfect cu cea anterioară, astfel încât puterea electromagnetului va fi mai mare.
După ce ați terminat de înfășurat, lăsați deoparte încă 7-10 centimetri și tăiați firul. Apoi înfășurați bateria cu bandă electrică. Îndoiți capătul superior al firului de sârmă astfel încât să atingă constant polul bateriei.
Acum, luând electromagnetul în mână și scurtând capătul inferior al firului la plusul bateriilor, veți vedea că obiecte metalice va fi atras de unghie. Electromagnetul de casă funcționează!
Acest videoclip de pe canalul Creosan vă arată cum să vă faceți propriul magnet electric. Trebuie să luați un transformator de la cuptorul cu microunde, să-l tăiați și să obțineți înfășurările. Sunt potrivite și alte transformatoare. Dar puternic și disponibil doar în cuptorul cu microunde.
Avem nevoie de o înfășurare primară. Tocmai l-am conectat și deja începe să vibreze. Ce se va întâmpla când va atrage fierul? Este timpul să testăm electromagnetul. Poate fi alimentat cu 12, 24, 36, 48, 110, 220 volți. În acest caz, poate fi curent continuu și alternativ. Pornim bateria de pe laptop și vedem de ce este capabil homemade. Luăm o nucă și, cu participarea unui electromagnet, îi scuipăm ușa. După cum puteți vedea, s-a descurcat ușor cu nuca. Să încercăm să ridicăm ceva mai greu. De exemplu, un capac de canal.
Există o idee pentru un contor simplu.
Cel mai simplu electromagnet în 5 minute
Mai departe. Un alt canal (HM Show) a lansat un videoclip pe aceeași temă.
El a arătat cum să faci un electromagnet simplu în 5 minute. Pentru a face un dispozitiv cu propriile mâini, veți avea nevoie de o tijă de oțel, sârmă de cupru și orice material izolator.
Pentru început, izolăm tija de oțel cu bandă de construcție, tăiem materialul în exces. Este necesar să înfășurați firul de cupru în jurul materialului izolator, astfel încât să existe cât mai puține goluri de aer. Puterea magnetului depinde de aceasta, și de grosime sârmă de cupru, numărul de spire și puterea curentului. Acești indicatori trebuie selectați experimental. După înfășurarea firului, înfășurați-l cu material izolator.
Curățăm capetele firului. Conectăm magnetul la sursa de alimentare și aplicăm o tensiune de patru volți cu un curent de 1 amper. După cum puteți vedea, șuruburile nu magnetizează bine. Pentru a întări magnetul, creștem puterea curentului la 1,9 amperi și rezultatul se schimbă imediat în partea mai buna! Cu această putere curentă, putem ridica deja nu numai șuruburi, ci și tăietori de sârmă cu clești. Încercați să utilizați o baterie și scrieți rezultatul în comentarii.
Un electromagnet este un magnet artificial în care un câmp magnetic ia naștere și se concentrează într-un miez feromagnetic ca urmare a trecerii unui curent electric printr-o înfășurare care îl acoperă, adică. atunci când curentul este trecut prin bobină, miezul plasat în interiorul acesteia capătă proprietățile unui magnet natural.
Domeniul de aplicare al electromagneților este foarte extins. Sunt utilizate în mașini și aparate electrice, în aparate de automatizare, în medicină, în diferite feluri cercetare științifică. Cel mai adesea, electromagneții și solenoizii sunt folosiți pentru a deplasa unele mecanisme, iar în industrii pentru a ridica sarcini.
Deci, de exemplu, un electromagnet de ridicare a sarcinii este un mecanism foarte convenabil, productiv și economic: personalul de întreținere nu are obligația de a asigura și elibera încărcătura transportată. Este suficient să puneți un electromagnet pe sarcina transportată și să porniți electricitateîn bobina unui electromagnet și sarcina va fi atrasă de electromagnet, iar pentru a elibera de sarcină este necesar doar oprirea curentului.
Construcția unui electromagnet este ușor de repetat și nu constă în esență decât un miez și o bobină de conductor. În acest articol vom răspunde la întrebarea cum să faci un electromagnet cu propriile mâini?
Cum funcționează un electromagnet (teorie)
Dacă un curent electric trece printr-un conductor, atunci se formează un câmp magnetic în jurul acestui conductor. Deoarece curentul poate curge numai atunci când circuitul este închis, conductorul trebuie să fie un circuit închis, cum ar fi un cerc, care este cel mai simplu circuit închis.
Anterior, un conductor pliat într-un cerc era adesea folosit pentru a observa efectul curentului asupra unui ac magnetic plasat în centrul său. În acest caz, săgeata se află la o distanță egală de toate părțile conductorului, ceea ce face mai ușor de observat efectul curentului asupra magnetului.
Pentru a crește efectul curentului electric asupra magnetului, puteți crește în primul rând curentul. Cu toate acestea, dacă ocoliți conductorul prin care circulă o parte de curent, de două ori în jurul circuitului acoperit de acesta, atunci efectul curentului asupra magnetului se va dubla.
Astfel, această acțiune poate fi mărită de multe ori prin îndoirea în jurul conductorului de numărul corespunzător de ori în jurul unui circuit dat. Corpul conductor rezultat, format din spire individuale, al căror număr poate fi arbitrar, se numește bobină.
Amintiți-vă cursul de fizică școlară, și anume, atunci când un curent electric trece printr-un conductor. Dacă conductorul este înfășurat într-o bobină, liniile de inducție magnetică ale tuturor spirelor se vor aduna, iar câmpul magnetic rezultat va fi mai puternic decât pentru un singur conductor.
Câmpul magnetic generat de curentul electric, în principiu, nu are diferențe semnificative față de câmpul magnetic.Dacă ne întoarcem la electromagneți, atunci formula pentru forța sa de tracțiune arată astfel:
F=40550∙B 2∙S,
unde F este forța de tracțiune, kg (forța se măsoară și în newtoni, 1 kg = 9,81 N, sau 1 N = 0,102 kg); B - inducție, T; S este aria secțiunii electromagnetului, m2.
Adică, forța de tracțiune a unui electromagnet depinde de inducția magnetică, luați în considerare formula sa:
Aici U0 este constanta magnetică (12,5*107 H/m), U este permeabilitatea magnetică a mediului, N/L este numărul de spire pe unitatea de lungime a solenoidului, I este puterea curentului.
Rezultă că forța cu care magnetul atrage ceva depinde de puterea curentului, de numărul de spire și de permeabilitatea magnetică a mediului. Dacă nu există miez în bobină, mediul este aerul.
Mai jos este un tabel cu permeabilitatea magnetică relativă pentru diferite medii. Vedem că pentru aer este egal cu 1, în timp ce pentru alte materiale este de zeci și chiar de sute de ori mai mare.
În inginerie electrică, un metal special este folosit pentru miezuri, este adesea numit oțel electric sau transformator. Pe al treilea rând al tabelului vedeți „Fier cu siliciu” a cărui permeabilitate magnetică relativă este de 7*103 sau 7000 H/m.
Aceasta este valoarea medie pentru oțelul transformatorului. Diferă de obișnuit același conținut de siliciu. În practică, permeabilitatea sa magnetică relativă depinde de câmpul aplicat, dar nu vom intra în detalii. Ce dă miezul din bobină? Miezul de oțel electric va crește câmpul magnetic al bobinei de aproximativ 7000-7500 de ori!
Tot ce trebuie să vă amintiți pentru început este că depinde de materialul miezului din interiorul bobinei, iar forța cu care va trage electromagnetul depinde de aceasta.
Practică
Unul dintre cele mai populare experimente care sunt efectuate pentru a demonstra apariția camp magneticîn jurul conductorului este experiența cu așchii de metal. Conductorul este acoperit cu o foaie de hârtie și pe el se toarnă așchii magnetici, apoi un curent electric este trecut prin conductor, iar așchii își schimbă într-un fel locația pe foaie. Este aproape ca un electromagnet.
Dar pentru un electromagnet, pur și simplu atragerea așchiilor de metal nu este suficientă. Prin urmare, este necesar să-l întăriți, pe baza celor de mai sus - trebuie să faceți o bobină înfășurată pe un miez metalic. Cel mai simplu exemplu ar fi un izolat sârmă de cupru rană pe un cui sau un șurub.
Un astfel de electromagnet este capabil să atragă diverși pini, scrapie și altele asemenea.
Ca sârmă, puteți folosi fie orice sârmă din PVC sau altă izolație, fie sârmă de cupru în izolație lacuită, cum ar fi PEL sau PEV, care sunt folosite pentru înfășurarea transformatoarelor, difuzoarelor, motoarelor etc. Îl poți găsi fie nou în bobine, fie bobina de la aceleași transformatoare.
10 nuanțe ale fabricării electromagneților în cuvinte simple:
1. Izolația pe toată lungimea conductorului trebuie să fie uniformă și intactă, astfel încât să nu existe scurtcircuite între tururi.
2. Înfășurarea trebuie să meargă într-o direcție ca pe o bobină de fir, adică nu poți îndoi firul la 180 de grade și să mergi în direcția opusă. Acest lucru se datorează faptului că câmpul magnetic rezultat va fi egal cu suma algebrică a câmpurilor fiecărei ture, dacă nu intrați în detalii, atunci spirele se înfășoară în reversul, va genera un câmp electromagnetic opus în semn, ca urmare, câmpurile vor fi scăzute și ca urmare, puterea electromagnetului va fi mai mică, iar dacă există același număr de spire într-unul și celălalt sens, magnetul nu va atrage absolut nimic, deoarece câmpurile se vor suprima reciproc.
3. Puterea electromagnetului va depinde și de puterea curentului și va depinde de tensiunea aplicată bobinei și rezistența acesteia. Rezistența bobinei depinde de lungimea firului (cu cât este mai lung, cu atât este mai mare) și de aria secțiunii transversale a acestuia ( secțiune mai mare, cu cât rezistența este mai mică) se poate efectua un calcul aproximativ conform formulei - R \u003d p * L / S
4. Dacă curentul este prea mare, bobina se va arde
5. Când DC- curentul va fi mai mare decât în alternanță datorită influenței reactanței inductanței.
6. Când se lucrează pe curent alternativ - electromagnetul va zumzăi și zdrăngăni, câmpul său își va schimba în mod constant direcția, iar forța sa de tracțiune va fi mai mică (de două ori) decât atunci când se lucrează pe unul constant. În acest caz, miezul pentru bobinele AC este realizat din tablă subțire, fiind asamblat într-un singur întreg, în timp ce plăcile sunt izolate una de cealaltă prin lac sau un strat subțire de scară (oxid), așa-numita. încărcare - pentru a reduce pierderile și curenții Foucault.
7. Cu aceeași forță de tracțiune, un magnet electric AC va cântări de două ori mai mult, iar dimensiunile vor crește corespunzător.
8. Dar merită luat în considerare faptul că electromagneții AC sunt mai rapizi decât magneții DC.
9. Miezuri de electromagneți DC
10. Ambele tipuri de electromagneți pot funcționa atât pe curent continuu, cât și pe cel alternativ, singura întrebare este câtă putere va avea, ce pierderi și încălzire vor apărea.
3 idei pentru un electromagnet din mijloace improvizate în practică
După cum am menționat deja, cel mai simplu mod de a realiza un electromagnet este să folosiți o tijă de metal și un fir de cupru, alegând atât unul cât și celălalt pentru puterea dorită. Tensiunea de alimentare a acestui dispozitiv este selectată empiric pe baza puterii curentului și a încălzirii structurii. Pentru comoditate, puteți folosi o bobină de fir de plastic sau ceva asemănător și puteți ridica un miez - un șurub sau un cui - sub orificiul său interior.
A doua opțiune este să folosiți un electromagnet aproape gata făcut. Gândiți-vă la dispozitivele de comutare electromagnetice - relee, demaroare magnetice și contactoare. Pentru utilizare pe curent continuu și tensiune de 12V, este convenabil să folosiți o bobină de la releele auto. Tot ce trebuie să faceți este să scoateți carcasa, să spargeți contactele în mișcare și să conectați alimentarea.
Pentru a funcționa de la 220 sau 380 de volți, este convenabil să folosiți bobine, acestea sunt înfășurate pe un dorn și pot fi îndepărtate cu ușurință. Selectați miezul pe baza ariei secțiunii transversale a găurii din bobină.
Deci, puteți porni magnetul de la priză și este convenabil să-i reglați puterea dacă utilizați un reostat sau limitați curentul folosind o rezistență puternică, de exemplu.
ÎN gospodărie solicitate periodic diferite instrumente. De multe ori trebuie să facă diverse amenajări cu propriile mâini, inclusiv un electromagnet. Acest dispozitiv îndepărtează foarte eficient așchiile de metal, cu ajutorul lui micile obiecte metalice sunt ușor de găsit. Uneori, maeștrii de acasă vor doar să experimenteze, amintindu-și cunoștințele de la cursul de fizică din școală.
Dispozitiv electromagnet
Un electromagnet clasic este un dispozitiv în care, în momentul în care trece un curent electric prin el. În cel mai simplu electromagnet, un astfel de câmp se poate forma chiar în jurul unui conductor obișnuit dacă acesta este alimentat.
Circuitul celui mai simplu electromagnet include un miez feromagnetic cu o înfășurare. Când un curent electric trece prin înfășurare, în miez se formează un câmp magnetic puternic. Pentru a efectua acțiuni mecanice, structura este echipată cu o parte mobilă numită ancoră. Pentru înfășurare se folosește sârmă izolată din aluminiu sau cupru. Acest schema circuitului este baza pentru crearea de electromagneți similari cu propriile mâini acasă.
Realizarea unui electromagnet acasă
Pentru a face un electromagnet cu propriile mâini, la început trebuie să selectați materialul pentru miez. Cel mai simplu și varianta potrivita va fi un cui dimensiuni mari, lungime de la 100 la 200 mm. Mai întâi trebuie încălzit puternic, apoi lăsat să se răcească și curățat de calcar. După aceea, unghia este îndoită exact în jumătate, iar capacul și vârful sunt tăiate cu un ferăstrău.
A doua etapă va fi fabricarea bobinei. Designul bobinei include următoarele elemente: gât de hârtie forma rectangulara(48x37 mm), bătători persistente de hârtie (48x3 mm) și jante rotunde din carton cu o gaură în mijloc. Diametrele lor exterior și interior vor fi de 19, respectiv 7 mm. 
După pregătirea pieselor, puteți începe să asamblați electromagnetul. Gâtul din partea mai îngustă este înfășurat pe unghie în stare liberă și fixat cu lipici. Apoi, jantele de carton sunt puse pe părțile inferioare și superioare ale gâtului. Batele rezistente sunt lubrifiate cu lipici, înfășurate în jurul marginilor gâtului și lipite de jante. Lipiciul din toate zonele trebuie să se usuce bine.
Pentru înfășurare este potrivit un fir, de aproximativ 15-20 de metri lungime. Firul este înfășurat pe o bobină în așa fel încât să rămână la margini capete de 10 centimetri. Înfășurarea trebuie să fie uniformă, astfel încât toate spirele să fie situate strâns între ele. Puterea viitorului electromagnet depinde complet de acest lucru. Cea mai mare dificultate constă în înfășurarea primului strat. Fiecare rând finit este înfășurat în două straturi de hârtie subțire. La sfârșitul înfășurării, întreaga bobină este înfășurată deasupra cu bandă electrică. Capetele rămase ale înfășurării trebuie dezbrăcate pentru o conexiune ulterioară.
Rămâne să atașați comutatorul și bateria la designul rezultat. Astfel, electromagnetul do-it-yourself va fi realizat complet.
Cum se face un electromagnet
Un electromagnet este un dispozitiv destul de simplu care poate fi folosit atât pentru divertisment, cât și pentru construirea de tot felul circuite electrice. În acest articol vom vorbi despre cum să faci un electromagnet cu propriile mâini acasă. Pentru a face acest lucru, nu avem nevoie de cunoștințe speciale de fizică sau elemente constitutive complexe.
De ce avem nevoie
Pentru a crea un magnet electric avem nevoie de: un cui de fier, o bobină de sârmă de cupru, o sursă de alimentare sau baterie, un întrerupător, foarfece și un fier de lipit. Remarcăm imediat că nu trebuie să luați sârmă prea groasă, este mai bine să alegeți produse cu un diametru mediu. Cat despre marimea unghiei, aici diferenta fundamentala nu, totul depinde de obiectivele tale finale. Mai mult, dacă nu ai cui, poți găsi ceva asemănător. De exemplu, o tijă de metal. De asemenea, vă atragem atenția asupra faptului că principalul lucru într-o tijă sau cui este forma acesteia. Produsele curbate nu ne vor potrivi.
Cum să faci un electromagnet puternic: instrucțiuni
În prima etapă, trebuie să ne luați unghia și să înfășurați cu atenție firul în jurul ei. Este important ca fiecare viraj să se potrivească perfect și uniform unul împotriva celuilalt. Facem cam 3-4 straturi de sarma. Fii cat mai atent, pentru ca daca rupi firul va trebui sa o iei de la capat. În etapa următoare, este necesar să scoateți cele două capete ale firului bobinat și să le conectați la baterie. Opțional, puteți adăuga un comutator la circuit, acest lucru va ușura lucrul cu magnetul. Apoi, lipiți totul cu grijă. Acum electromagnetul este gata!
Principiul de funcționare
Magnetul electric functioneaza foarte mult principiu simplu. Când curentul este aplicat bobinei, aceasta devine magnetizată și începe să „magnetizeze” elemente metalice. Puterea produsului pe care l-ați realizat este direct proporțională cu numărul de spire și straturi de cupru. Astfel, cu cât înfășurați mai mult cupru, cu atât magnetul dvs. va fi mai puternic. Dacă aveți dificultăți în timpul producției, vedeți cum să faceți un electromagnet pe un videoclip de pe Internet.
